(57)【要約】【課題】  バルブ駆動装置の小型化および制御応答性の向上を図ることを課題とする。【解決手段】  電動エアポンプ３のトルク、つまり電動モータ４のモータシャフト５のモータトルクによって自己開弁型のバルブ９を開弁駆動するように構成しているので、バルブ９を開弁駆動するためのダイヤフラムを必要とせず、バルブ９を開弁駆動するバルブ駆動装置の小型化が可能となる。また、電動エアポンプ３のモータシャフト５に運動方向変換機構７を介してバルブ９を組み付けているので、電動エアポンプ３のインペラ６の回転動作を開始してから短時間でバルブ９の開弁動作を開始でき、制御応答性の向上が可能となる。また、電動エアポンプ３のインペラ６の回転停止時には、コイルスプリング４３の付勢力によってバルブ９を全閉状態に保持できるので、排気ガスや凝縮水等が電動エアポンプ内部に侵入するのを防止できる。【選択図】  図１
2006283702.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）内燃機関に連通する空気流路を形成する空気流路管と、
（ｂ）この空気流路管の空気流路中に空気流を発生させる電動エアポンプと、
（ｃ）この電動エアポンプの回転運動を直線運動または揺動運動に変換する運動方向変換機構と、
（ｄ）この運動方向変換機構の直線運動または揺動運動により開弁駆動または閉弁駆動されて、前記空気流路管の空気流路を開閉する流路開閉弁と
を備えた電動エアポンプ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電動エアポンプ装置において、
前記運動方向変換機構は、前記流路開閉弁と一体的に直線運動を行うスライダーと、
前記電動エアポンプの回転運動に伴って作用する遠心力を利用して、前記電動エアポンプの回転運動を前記スライダーの直線運動に変換するウェイトと
を有していることを特徴とする電動エアポンプ装置。
【請求項３】
請求項１に記載の電動エアポンプ装置において、
前記運動方向変換機構は、軸方向に移動自在に設けられて、前記電動エアポンプと一体的に回転運動を行うスライドシャフトと、
軸方向に移動自在に設けられて、前記スライドシャフトと一体的に回転運動を行うスライドロータと、
このスライドロータの回転運動に伴って作用する遠心力を利用して、前記スライドロータの回転運動に直線運動を与えると共に、前記スライドシャフトに軸方向の直線運動を与えるウェイトと、
前記スライドシャフトおよび前記スライドロータを回転自在に軸支すると共に、前記流路開閉弁、前記スライドシャフトおよび前記スライドロータと一体的に直線運動を行うころがり軸受とを有し、
前記ころがり軸受の内輪または外輪は、前記スライドシャフトまたは前記スライドロータに固定されており、
前記ころがり軸受の外輪または内輪は、前記流路開閉弁に固定されていることを特徴とする電動エアポンプ装置。
【請求項４】
請求項１に記載の電動エアポンプ装置において、
前記運動方向変換機構は、軸方向に移動自在に設けられたスライドシャフトと、
軸方向に移動自在に設けられて、前記電動エアポンプと一体的に回転運動を行うスライドロータと、
このスライドロータの回転運動に伴って作用する遠心力を利用して、前記スライドロータの回転運動に直線運動を与えると共に、前記スライドシャフトに軸方向の直線運動を与えるウェイトと、
前記スライドロータを回転自在に軸支すると共に、前記流路開閉弁、前記スライドシャフトおよび前記スライドロータと一体的に直線運動を行うころがり軸受とを有し、
前記ころがり軸受の内輪または外輪は、前記スライドシャフトに固定されており、
前記ころがり軸受の外輪または内輪は、前記スライドロータに固定されており、
前記流路開閉弁は、前記スライドシャフトに固定されていることを特徴とする電動エアポンプ装置。
【請求項５】
請求項１に記載の電動エアポンプ装置において、
前記運動方向変換機構は、軸方向に伸縮自在に設けられて、前記電動エアポンプと一体的に回転運動を行う伸縮自在シャフトと、
前記電動エアポンプの回転運動に伴って作用する遠心力を利用して、前記伸縮自在シャフトを軸方向に収縮または伸長させるゴム系弾性体と、
前記伸縮自在シャフトを回転自在に軸支すると共に、前記流路開閉弁および前記伸縮自在シャフトと一体的に直線運動を行うころがり軸受とを有し、
前記ころがり軸受の内輪または外輪は、前記伸縮自在シャフトに固定されており、
前記ころがり軸受の外輪または内輪は、前記流路開閉弁に固定されていることを特徴とする電動エアポンプ装置。
【請求項６】
請求項１に記載の電動エアポンプ装置において、
前記電動エアポンプと前記運動方向変換機構との間には、前記電動エアポンプから前記運動方向変換機構へのトルクの伝達を断続する遠心クラッチが設置されていることを特徴とする電動エアポンプ装置。
【請求項７】
請求項１に記載の電動エアポンプ装置において、
前記電動エアポンプと前記運動方向変換機構との間には、前記電動エアポンプから前記運動方向変換機構へのトルクの伝達を断続するトルクリミッターが設置されていることを特徴とする電動エアポンプ装置。
【請求項８】
請求項１に記載の電動エアポンプ装置において、
前記電動エアポンプと前記運動方向変換機構との間には、前記電動エアポンプから前記運動方向変換機構へのトルクの伝達を断続する遠心クラッチと、前記電動エアポンプから前記運動方向変換機構へのトルクの伝達を断続するトルクリミッターとが直列的に設置されていることを特徴とする電動エアポンプ装置。
【請求項９】
請求項６ないし請求項８のうちのいずれか１つに記載の電動エアポンプ装置において、  前記電動モータに供給する電力を調整して前記モータシャフトの回転運動を制御するポンプ制御ユニットを備え、
前記ポンプ制御ユニットは、前記流路開閉弁の開弁駆動時または閉弁駆動時に、前記モータシャフトを正転方向に回転させると共に、前記流路開閉弁の閉弁駆動時または開弁駆動時に、前記モータシャフトを逆転方向に回転させることを特徴とする電動エアポンプ装置。
【請求項１０】
請求項６ないし請求項８のうちのいずれか１つに記載の電動エアポンプ装置において、  前記流路開閉弁を閉弁方向または開弁方向に付勢するバルブ付勢手段と、
前記電動モータに供給する電力を調整して前記モータシャフトの回転運動を制御するポンプ制御ユニットとを備え、
前記ポンプ制御ユニットは、前記流路開閉弁の開弁駆動時または閉弁駆動時に、前記モータシャフトを回転させると共に、前記流路開閉弁の閉弁駆動時または開弁駆動時に、前記モータシャフトの回転を止めることを特徴とする電動エアポンプ装置。
【請求項１１】
請求項１または請求項１０に記載の電動エアポンプ装置において、
少なくとも前記電動エアポンプ、前記運動方向変換機構および前記流路開閉弁によってポンプユニットを構成しており、
前記ポンプユニットは、前記電動エアポンプの回転運動に伴って発生した空気流を利用して、排気浄化装置の触媒を活性化させるための２次空気を前記内燃機関の排気管に導入する２次空気供給装置に組み込まれていることを特徴とする電動エアポンプ装置。
【請求項１２】
請求項１または請求項１０に記載の電動エアポンプ装置において、
少なくとも前記電動エアポンプ、前記運動方向変換機構および前記流路開閉弁によってポンプユニットを構成しており、
前記ポンプユニットは、前記電動エアポンプの回転運動に伴って発生した空気流を利用して、燃料タンク内で揮発した蒸発燃料を、キャニスタを経由して前記内燃機関の吸気管に導入する蒸発燃料処理装置に組み込まれていることを特徴とする電動エアポンプ装置。
【請求項１３】
請求項１ないし請求項１２のうちのいずれか１つに記載の電動エアポンプ装置において、
前記電動エアポンプは、電力の供給を受けると回転するモータシャフトを有する電動モータと、前記モータシャフトの回転運動により回転駆動されるポンプインペラとによって構成されていることを特徴とする電動エアポンプ装置。
【請求項１４】
燃料タンク内で揮発した蒸発燃料を、キャニスタを経由して内燃機関の吸気管に導入する蒸発燃料処理装置において、
（ａ）前記キャニスタの大気開放孔に連通する空気流路を形成する大気開放配管と、
（ｂ）この大気開放配管の空気流路中に空気流を発生させるポンプインペラ、およびこのポンプインペラを回転駆動する電動モータを有する電動エアポンプと、
（ｃ）この電動エアポンプの回転軸の回転運動を直線運動に変換する運動方向変換機構と、
（ｄ）この運動方向変換機構の直線運動により開弁駆動または閉弁駆動されて、前記大気開放配管の空気流路を開閉する流路開閉弁と
を備えた蒸発燃料処理装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の蒸発燃料処理装置において、
前記電動エアポンプと前記運動方向変換機構との間には、前記電動エアポンプから前記運動方向変換機構へのトルクの伝達を断続する遠心クラッチが設置されていることを特徴とする蒸発燃料処理装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の蒸発燃料処理装置において、
前記電動モータに供給する電力を調整して前記電動モータのモータシャフトの回転運動を制御するポンプ制御ユニットを備え、
前記ポンプ制御ユニットは、前記モータシャフトを正転方向に高速回転させ、その後に前記モータシャフトを正転方向に低速回転させることで、前記電動エアポンプおよび前記流路開閉弁をパージ作動させることを特徴とする蒸発燃料処理装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の蒸発燃料処理装置において、
前記ポンプ制御ユニットは、前記モータシャフトを逆転方向に低速回転させ、その後に前記モータシャフトを正転方向に高速回転させ、その後に前記モータシャフトを逆転方向に低速回転させることで、前記電動エアポンプおよび前記流路開閉弁をリークチェック作動させることを特徴とする蒸発燃料処理装置。
【請求項１８】
請求項１７に記載の蒸発燃料処理装置において、
前記ポンプ制御ユニットは、前記キャニスタよりも前記ポンプインペラ側の閉鎖空間の内部圧力を検出する圧力検出手段と、
基準圧力を設定する圧力設定手段と、
前記圧力検出手段によって検出された内部圧力と前記圧力設定手段によって設定された基準圧力とを比較した結果に基づいて、前記閉鎖空間におけるリーク状態を判定するリーク状態判定手段と
を有していることを特徴とする蒸発燃料処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも電動エアポンプ、運動方向変換機構および流路開閉弁によって自己開弁型のエアスイッチングバルブを備えたポンプユニットを構成した電動エアポンプ装置に関するもので、特に２次空気供給装置または蒸発燃料処理装置に組み込まれる電動エアポンプ装置に係わる。
【背景技術】
【０００２】
［従来の技術］
従来より、図２５（ａ）に示したように、内燃機関の始動時に、電動エアポンプ２０１を動作させることにより発生する２次空気を、２次空気流路管、エンジン排気管２０２を経由して、三元触媒コンバータ（図示せず）に導いて三元触媒を活性化させるようにする２次空気供給装置が公知である。そして、電動エアポンプ２０１から圧送供給される２次空気をエンジン排気管２０２に導くための２次空気流路管の途中には、逆止弁機能を有するリード弁およびダイヤフラム式の流路開閉弁よりなるコンビバルブ２０３が設置されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
なお、２次空気供給装置は、電動エアポンプ２０１の異常故障を診断する故障診断機能を備えており、圧力センサ２０４によって検出した２次空気圧力が所定の圧力範囲から外れている時に、異常と判定するように構成されている。上記のコンビバルブ２０３は、従来の２次空気供給装置に対して、リード弁と流路開閉弁とを一体化することで、弁部分の小型化や製造コストの低減、更には２次空気流路管内に排気ガスや凝縮水等が停滞することによる腐食やデポジットの堆積を防止することが可能となる。なお、流路開閉弁を開弁駆動するダイヤフラムは、図２５（ａ）に示したように、ＶＳＶ（バキューム・スイッチング・バルブ）２０５を介して負圧を利用して動作する構成となっている。
【０００４】
その後、２次空気供給装置が使用される市場ニーズに変化があり、従来の平地での使用のみでなく、大気圧の低い高地での使用を考慮し、その双方で利用可能な流路開閉弁として、図２５（ｂ）に示したように、電動エアポンプ２０１の吐出圧を利用して弁体を開弁駆動する自己開弁型の流路開閉弁（エア・スイッチング・バルブ）２０６を備えた２次空気供給装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。なお、流路開閉弁２０６よりも２次空気流方向の上流側には、車載バッテリからの電力を受けて駆動され、流路開閉弁２０６に所望の２次空気圧力を与える電動エアポンプ２０１が配設されている。この電動エアポンプ２０１は、エアポンプ制御用リレーを介して電子制御装置（ＥＣＵ）によって制御される構成になっている。
【０００５】
［従来の技術の不具合］
ところが、大気圧の低い高地での使用を考慮すると、特許文献１に記載の２次空気供給装置においては、コンビバルブ２０３の流路開閉弁の弁体を駆動するダイヤフラムを作動させるために必要な十分な負圧が得られないという問題があった。また、特許文献２に記載の２次空気供給装置においては、電動エアポンプ２０１とこの電動エアポンプ２０１の吐出圧を利用して弁体が開弁する流路開閉弁２０６との設置位置が比較的に離れているため、流路開閉弁２０６の弁体の制御応答性が、システム機能上十分でないという問題があった。
【０００６】
ここで、従来より、図２６に示したように、自動車等の車両の燃料タンク２１１内で蒸発気化した蒸発燃料を、キャニスタ２１２、パージＶＳＶ（バキューム・スイッチング・バルブ）２１３を経由してエンジン吸気管２１４内に吸気管負圧を利用して導入（パージ）することで、蒸発燃料等の流体が大気中へ放出されることを防止する蒸発燃料処理装置が公知である。ここで、２１５はスロットルバルブで、２１６は、常開型のキャニスタ制御弁である。しかるに、近年のハイブリッドカーに搭載された内燃機関や気筒停止型の内燃機関では、吸気管負圧が減少する傾向にある。この場合には、十分な蒸発燃料のパージができないため、電動エアポンプを用いて強制的にパージする方法がある。このとき、電動エアポンプの運転停止時に蒸発燃料等の流体の洩れを防止するための流路開閉弁が必要となり、車両のエンジンルームへの搭載性が低下するという問題があった。
【特許文献１】特開平０７−１５８４２９号公報（第１−６頁、図１−図７）
【特許文献２】特開平１１−０８１９９８号公報（第１−５頁、図１−図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、流路開閉弁を開弁駆動または閉弁駆動する弁駆動部の体格の小型化を図ることのできる電動エアポンプ装置、および蒸発燃料処理装置を提供することにある。また、流路開閉弁の制御応答性を向上することのできる電動エアポンプ装置、および蒸発燃料処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、電動エアポンプが回転運動を行うと、内燃機関に連通する空気流路中に空気流が発生する。そして、電動エアポンプの回転運動が運動方向変換機構によって直線運動または揺動運動に変換される。そして、運動方向変換機構の直線運動または揺動運動によって流路開閉弁が開弁駆動または閉弁駆動されるので、空気流路管の空気流路が開放または閉塞される。すなわち、電動エアポンプと流路開閉弁との間に介在する運動方向変換機構によって、電動エアポンプの回転運動を直線運動または揺動運動に変換して流路開閉弁を開弁駆動または閉弁駆動するようにしている。ここで、電動エアポンプの回転運動に伴って流路開閉弁を開弁駆動した場合には、電動エアポンプ内部および空気流路管の空気流路中に空気流が発生する。また、電動エアポンプの回転運動に伴って流路開閉弁を閉弁駆動した場合には、電動エアポンプ内部のみに空気流が発生する。
【０００９】
これによって、電動エアポンプの回転運動（例えばポンプインペラを回転駆動するモータシャフトのモータトルク）を利用して流路開閉弁の開弁駆動または閉弁駆動を行うことができるので、流路開閉弁を開弁駆動または閉弁駆動する弁駆動部の体格の小型化を図ることができる。また、電動エアポンプの動作を開始してから、短時間で流路開閉弁が開閉動作を開始できるので、流路開閉弁の制御応答性を向上することができる。ここで、空気流路管に気密的に接続するハウジングの内部に、少なくとも電動エアポンプ（エアポンプ＋モータ）、運動方向変換機構および流路開閉弁を一体的に収容しても良い。この場合、ハウジングは、ポンプケースとバルブケースとが一体化され、その内部には空気流路管の空気流路に連通する空気流路（バルブ室）およびこの空気流路に連通するポンプ室が設けられる。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、電動エアポンプの回転運動に伴ってウェイトに遠心力が作用すると、ウェイトが（電動エアポンプの中心軸線方向に対して直交する）半径方向の外径側に移動する。これにより、電動エアポンプの回転運動がスライダーの直線運動に変換され、流路開閉弁が直線運動を行う。このため、流路開閉弁が開弁駆動または閉弁駆動されるので、空気流路管の空気流路が開放または閉塞される。すなわち、電動エアポンプの回転運動に伴ってウェイトに作用する遠心力を利用して、電動エアポンプの回転運動を直線運動に変換して流路開閉弁を開弁駆動または閉弁駆動するようにしている。
【００１１】
請求項３に記載の発明によれば、電動エアポンプの回転運動に伴ってスライドシャフトが電動エアポンプと一体的に回転運動を行う。そして、スライドシャフトの回転運動に伴ってスライドロータが電動エアポンプと一体的に回転運動を行う。そして、スライドロータの回転運動に伴ってウェイトに遠心力が作用すると、ウェイトが（電動エアポンプの中心軸線方向に対して直交する）半径方向の外径側に移動する。これにより、スライドロータの回転運動に直線運動を与えると共に、スライドシャフトに軸方向の直線運動を与える。さらに、スライドシャフトまたはスライドロータに固定されたころがり軸受の内輪または外輪が直線運動を行うため、ころがり軸受の外輪または内輪に固定された流路開閉弁が直線運動を行う。このため、流路開閉弁が開弁駆動または閉弁駆動されるので、空気流路管の空気流路が開放または閉塞される。すなわち、電動エアポンプの回転運動に伴ってウェイトに作用する遠心力を利用して、電動エアポンプの回転運動を直線運動に変換して流路開閉弁を開弁駆動または閉弁駆動するようにしている。
【００１２】
請求項４に記載の発明によれば、電動エアポンプの回転運動に伴ってスライドロータが電動エアポンプと一体的に回転運動を行う。そして、スライドロータの回転運動に伴ってウェイトに遠心力が作用すると、ウェイトが（電動エアポンプの中心軸線方向に対して直交する）半径方向の外径側に移動する。これにより、スライドロータの回転運動に直線運動を与える。さらに、スライドロータに固定されたころがり軸受の外輪または内輪が直線運動を行うため、ころがり軸受の内輪または外輪に固定されたスライドシャフトが直線運動を行う。そして、スライドシャフトに固定された流路開閉弁が直線運動を行う。このため、流路開閉弁が開弁駆動または閉弁駆動されるので、空気流路管の空気流路が開放または閉塞される。すなわち、電動エアポンプの回転運動に伴ってウェイトに作用する遠心力を利用して、電動エアポンプの回転運動を直線運動に変換して流路開閉弁を開弁駆動または閉弁駆動するようにしている。なお、スライドシャフトは、電動エアポンプの回転運動に伴って回転運動を行わず、直線運動のみ行う。つまりスライドシャフトは、軸方向に移動自在に設けられて、流路開閉弁と一体的に直線運動を行う。
【００１３】
請求項５に記載の発明によれば、電動エアポンプの回転運動に伴って伸縮自在シャフトが電動エアポンプと一体的に回転運動を行う。そして、伸縮自在シャフトの回転運動に伴ってゴム系弾性体に遠心力が作用すると、ゴム系弾性体が弾性変形し、伸縮自在シャフトが軸方向に収縮または伸長する。さらに、伸縮自在シャフトに固定されたころがり軸受の内輪または外輪が直線運動を行うため、ころがり軸受の外輪または内輪に固定された流路開閉弁が直線運動を行う。このため、流路開閉弁が開弁駆動または閉弁駆動されるので、空気流路管の空気流路が開放または閉塞される。すなわち、電動エアポンプの回転運動に伴ってゴム系弾性体に作用する遠心力を利用して、電動エアポンプの回転運動を直線運動に変換して流路開閉弁を開弁駆動または閉弁駆動するようにしている。
【００１４】
請求項６に記載の発明によれば、電動エアポンプと運動方向変換機構との間に遠心クラッチを設置したことにより、電動エアポンプの回転運動に伴って作用する遠心力が（例えば所定値以上）大きいと、電動エアポンプから運動方向変換機構へのトルクの伝達が成される。また、電動エアポンプの回転運動に伴って作用する遠心力が（例えば所定値よりも）小さいと、電動エアポンプから運動方向変換機構へのトルクの伝達が遮断される。これにより、電動エアポンプの回転運動を継続しながら、流体開閉弁の全開状態または全閉状態が維持される。
【００１５】
請求項７に記載の発明によれば、電動エアポンプと運動方向変換機構との間にトルクリミッターを設置したことにより、電動エアポンプから運動方向変換機構へのトルクの伝達が成される。また、トルクリミッターまたは運動方向変換機構に過負荷トルクが作用すると、電動エアポンプから運動方向変換機構へのトルクの伝達が遮断される。これにより、電動エアポンプの回転運動を継続しながら、流体開閉弁の全開状態または全閉状態が維持される。また、請求項８に記載の発明によれば、電動エアポンプと運動方向変換機構との間に遠心クラッチおよびトルクリミッターを直列的に設置しても良い。
【００１６】
請求項９に記載の発明によれば、ポンプ制御ユニットから電動モータに供給される電力を調整して、モータシャフトを正転方向に回転させると、電動エアポンプがモータトルクにより回転駆動されて、空気流路に正圧（または負圧）が作用する。このとき、モータシャフトが正転方向に回転しているので、流路開閉弁が開弁駆動または閉弁駆動される。また、ポンプ制御ユニットから電動モータに供給される電力を調整して、モータシャフトを逆転方向に回転させると、電動エアポンプがモータトルクにより回転駆動されて、空気流路に負圧（または正圧）が作用する。このとき、モータシャフトが逆転方向に回転しているので、流路開閉弁が閉弁駆動または開弁駆動される。したがって、流路開閉弁は、電動エアポンプの駆動源である電動モータの動作によって開弁方向および閉弁方向に駆動される。
【００１７】
請求項１０に記載の発明によれば、ポンプ制御ユニットから電動モータに供給される電力を調整して、モータシャフトを回転させると、電動エアポンプがモータトルクにより回転駆動されて、空気流路に正圧（または負圧）が作用する。このとき、モータシャフトが正転方向に回転しているので、流路開閉弁が開弁駆動または閉弁駆動される。また、ポンプ制御ユニットから電動モータに供給される電力を調整（電力の供給を停止）して、モータシャフトの回転を止めると、電動エアポンプの動作が停止する。このとき、流路開閉弁は、バルブ付勢手段の付勢力によって閉弁方向または開弁方向に付勢されているので、流路開閉弁が閉弁方向または開弁方向に移動する。
【００１８】
請求項１１に記載の発明によれば、エアポンプの回転動作によって発生した２次空気を、内燃機関の排気管を経由して、内燃機関の排気ガスを浄化する排気浄化装置（例えば三元触媒コンバータ等）に導入する２次空気供給装置（以下２次空気供給システムと呼ぶ）に、少なくとも電動エアポンプ、運動方向変換機構および流路開閉弁によって構成されるポンプユニットを組み込むようにしても良い。この場合には、従来の２次空気供給システムに対して、ダイヤフラムが不要となり流路開閉弁の弁駆動部の体格を小型化することができ、エアポンプと流路開閉弁とを一体化することで製造コストを低減することができる。また、エアポンプ内に排気ガスや凝縮水等が停滞することによる腐食やデポジットの堆積を防止できるので、排気ガスや凝縮水等からエアポンプを保護することができる。
【００１９】
請求項１２に記載の発明によれば、燃料タンク内で揮発した蒸発燃料をキャニスタを経由して内燃機関の吸気管内に導入（パージ）する蒸発燃料処理装置（以下蒸発燃料処理システムと呼ぶ）に、少なくとも電動エアポンプ、運動方向変換機構および流路開閉弁によって構成されるポンプユニットを組み込むようにしても良い。この場合には、仮に内燃機関の吸気管負圧が減少する傾向にあっても、電動エアポンプをパージポンプとして機能させることで、燃料タンク内で揮発した蒸発燃料を十分パージすることができる。また、電動エアポンプの回転停止時に流路開閉弁を閉弁駆動することで、蒸発燃料の洩れを防止するためのバルブを新たに追加する必要はなく、搭載性を向上することができ、蒸発燃料処理システム全体を小型化できる。また、従来の蒸発燃料処理システムに対して、ダイヤフラムが不要となり流路開閉弁の弁駆動部の体格を小型化することができ、電動エアポンプと流路開閉弁とを一体化することで製造コストを低減することができる。また、電動エアポンプ内に凝縮水等が停滞することによる腐食を防止できるので、凝縮水等から電動エアポンプを保護することができる。さらに、請求項１３に記載の発明によれば、電動エアポンプを、電力の供給を受けると回転するモータシャフトを有する電動モータと、この電動モータのモータシャフトの回転運動により回転駆動されるポンプインペラとによって構成しても良い。
【００２０】
請求項１４に記載の発明によれば、電動モータによってポンプインペラが回転駆動されると、電動エアポンプの回転軸の回転運動が運動方向変換機構によって直線運動に変換される。そして、運動方向変換機構の直線運動によって流路開閉弁が開弁駆動または閉弁駆動される。これにより、キャニスタの大気開放孔に連通する空気流路が開放されるため、キャニスタの大気開放孔に連通する空気流路中に空気流が発生する。これによって、仮に内燃機関の吸気管負圧が減少する傾向にあっても、電動エアポンプをパージポンプとして機能させることで、燃料タンク内で揮発した蒸発燃料を十分パージすることができる。また、電動エアポンプの回転軸の回転停止時に流路開閉弁を閉弁駆動することで、蒸発燃料の洩れを防止するためのバルブを新たに追加する必要はなく、搭載性を向上することができ、蒸発燃料処理システム全体を小型化できる。また、従来の蒸発燃料処理システムに対して、ダイヤフラムが不要となり流路開閉弁の弁駆動部の体格を小型化することができ、電動エアポンプと流路開閉弁とを一体化することで製造コストを低減することができる。また、電動エアポンプ内に凝縮水等が停滞することによる腐食を防止できるので、凝縮水等から電動エアポンプを保護することができる。
【００２１】
請求項１５に記載の発明によれば、電動エアポンプと運動方向変換機構との間に遠心クラッチを設置したことにより、電動エアポンプの回転運動に伴って作用する遠心力が（例えば所定値以上）大きいと、電動エアポンプから運動方向変換機構へのモータトルクの伝達が成される。また、電動エアポンプの回転運動に伴って作用する遠心力が（例えば所定値よりも）小さいと、電動エアポンプから運動方向変換機構へのモータトルクの伝達が遮断される。これにより、電動エアポンプの回転運動を継続しながら、流体開閉弁の全開状態または全閉状態が維持される。
【００２２】
請求項１６に記載の発明によれば、ポンプ制御ユニットから電動モータに供給される電力を調整して、電動モータのモータシャフトを正転方向に高速回転させる。すると、遠心クラッチに作用する遠心力が大きくなるため、電動エアポンプから運動方向変換機構へのモータトルクの伝達が成される。このため、モータトルクによりポンプインペラが回転駆動されると共に、流路開閉弁が開弁駆動されて、電動エアポンプ内部および空気流路に正圧が作用する。次に、ポンプ制御ユニットから電動モータに供給される電力を調整して、電動モータのモータシャフトを正転方向に低速回転させる。すると、遠心クラッチに作用する遠心力が小さくなるため、電動エアポンプから運動方向変換機構へのモータトルクの伝達が遮断される。このため、モータトルクによりポンプインペラのみが回転駆動されるため、電動エアポンプ内部および空気流路に正圧が作用し続ける。したがって、電動エアポンプおよび流路開閉弁をパージ作動させることができる。
【００２３】
請求項１７に記載の発明によれば、ポンプ制御ユニットから電動モータに供給される電力を調整して、電動モータのモータシャフトを逆転方向に低速回転させる。すると、遠心クラッチに作用する遠心力が小さくなるため、電動エアポンプから運動方向変換機構へのモータトルクの伝達が遮断される。このとき、モータシャフトが逆回転しているため、電動エアポンプ内部に負圧が作用する。次に、ポンプ制御ユニットから電動モータに供給される電力を調整して、電動モータのモータシャフトを正転方向に高速回転させる。すると、遠心クラッチに作用する遠心力が大きくなるため、電動エアポンプから運動方向変換機構へのモータトルクの伝達が成される。このため、モータトルクによりポンプインペラが回転駆動されると共に、流路開閉弁が開弁駆動されて、電動エアポンプ内部および空気流路に正圧が作用する。次に、ポンプ制御ユニットから電動モータに供給される電力を調整して、電動モータのモータシャフトを逆転方向に低速回転させる。すると、遠心クラッチに作用する遠心力が小さくなるため、電動エアポンプから運動方向変換機構へのモータトルクの伝達が遮断される。このとき、モータシャフトが逆回転しているため、電動エアポンプ内部に負圧が作用する。したがって、電動エアポンプおよび流路開閉弁をリークチェック作動させることができる。
【００２４】
請求項１８に記載の発明によれば、リーク状態判定手段によって、圧力検出手段にて検出された内部圧力と圧力設定手段にて設定された基準圧力とを比較した結果に基づいて、パージ制御弁、パージラインおよびキャニスタとを備えた蒸発燃料処理装置におけるリーク状態が精度良く判定される。ここで、電動エアポンプ内部に、リーク判定に使用する基準圧力（リファレンス圧）を設定するために基準オリフィスを設けることが望ましい。なお、この基準オリフィスは、流路開閉弁の全閉状態の時に閉塞される弁孔（空気通過口）と並列して設ける。また、パージ制御弁とは、パージラインを流れる蒸発燃料の流量（パージ量）を調整するパージ・コントロール・バルブのことである。また、パージラインとは、キャニスタに吸着された蒸発燃料をエンジンの吸気管に導く空気流路管のことである。
【００２５】
請求項１および請求項１４に記載の電動エアポンプは、（例えば電動モータのモータシャフトまたはポンプインペラを）正転方向に回転させると、電動エアポンプ内部に正圧（または負圧）を発生させ、また、（例えば電動モータのモータシャフトまたはポンプインペラを）逆転方向に回転させると、電動エアポンプ内部に負圧（または正圧）を発生させる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明を実施するための最良の形態は、流路開閉弁を開弁駆動または閉弁駆動する弁駆動部の体格の小型化を図るという目的を、電動エアポンプの回転運動を利用して流路開閉弁の開弁駆動または閉弁駆動を行うことで実現した。また、流路開閉弁の制御応答性を向上するという目的を、電動エアポンプの回転運動を利用して流路開閉弁の開弁駆動または閉弁駆動を行うことで実現した。
【実施例１】
【００２７】
［実施例１の構成］
図１および図２は本発明の実施例１を示したもので、図１は２次空気供給システムの全体構成を示した図である。
【００２８】
本実施例の２次空気供給システムは、例えば自動車等の車両のエンジンルームに搭載されており、電動エアポンプユニット１等を備えている。この２次空気供給システムは、ガソリンエンジン等の内燃機関（以下エンジンと呼ぶ）Ｅの始動時に２次空気流路管（空気流路管）２内に発生する２次空気を三元触媒コンバータ２３に導いて三元触媒の暖機を促進させるシステムである。
【００２９】
エンジンＥは、吸入空気と燃料との混合気を燃焼室内で燃焼させて得る熱エネルギーにより出力を得るもので、ピストンを摺動自在に支持するシリンダブロックと、インテークマニホールドを含むエンジン吸気管１１の下流端に連結される吸気ポート、およびエキゾーストマニホールドを含むエンジン排気管２１の上流端に連結される排気ポートを形成するシリンダヘッドとを備えている。吸気ポートおよび排気ポートは、吸気バルブおよび排気バルブにより開閉される。なお、シリンダヘッドには、先端部が燃焼室に露出するようにスパークプラグ１０１が取り付けられている。また、シリンダヘッドには、吸気ポートの壁面または吸気バルブの背壁面に燃料を噴射する電磁式燃料噴射弁（インジェクタ）１０２が取り付けられている。
【００３０】
なお、エンジン吸気管１１内には、吸気ポートを介してエンジンＥの燃焼室に連通する吸気通路が形成されており、内部をエンジンＥの燃焼室内に吸入される吸入空気が流れる。そして、エンジン吸気管１１内には、吸入空気を濾過するエアクリーナ１０３、およびアクセルペダル１０４の踏込み量（アクセル開度）に対応して開閉動作を行うスロットルバルブ１２が収容されている。また、エンジン排気管２１内には、排気ポートを介してエンジンＥの燃焼室に連通する排気通路が形成されており、内部をエンジンＥの燃焼室より流出して三元触媒コンバータ２３に向かう排気ガスが流れる。また、エンジン排気管２１内には、排気ガスの酸素濃度を検出するＯ2 センサ２２、三元触媒の温度を検出する触媒温度センサ２４、および排気ガス温度を検出する排気温度センサ（図示せず）等が設置されている。
【００３１】
本実施例の２次空気供給システムは、電動エアポンプユニット１と、エンジンＥの燃焼室に連通するエンジン排気管２１に接続する２次空気流路管２と、この２次空気流路管２とエンジン排気管２１との合流部（エキゾーストマニホールド）から排気ガスが電動エアポンプユニット側に逆流することを防止するための逆止弁２５と、電動エアポンプユニット１を電子制御するエンジン制御ユニット（ポンプ制御ユニット：以下ＥＣＵと呼ぶ）１０とを備えている。本実施例の電動エアポンプユニット１は、２次空気流路管２内に２次空気流を発生させる電動エアポンプ３と、この電動エアポンプ３の回転運動を利用して開弁駆動される自己開弁型のエア・スイッチング・バルブ（流路開閉弁：以下バルブと略す）９とを一体化した電動エアポンプモジュールである。
【００３２】
２次空気流路管２内には、電動エアポンプ３から圧送供給される２次空気をエンジン排気管２１を経由して三元触媒コンバータ２３に導くための２次空気流路が形成されている。そして、逆止弁２５は、電動エアポンプ３より吐出される２次空気の圧力によって開弁する薄膜状のリードバルブを有している。このリードバルブの一端部は、ハウジングおよびバルブケースよりなるバルブハウジング２６に保持された金属プレート２７に固定されている。また、金属プレート２７には、２次空気流路と２次空気流路とを連通する空気通過口（弁孔）が形成されている。
【００３３】
次に、本実施例の電動エアポンプユニット１の構成を図１および図２に基づいて簡単に説明する。ここで、図２は電動エアポンプユニットを示した図である。
電動エアポンプ３は、両羽根タイプの渦流式ポンプであって、電力によって運転される電動モータ４、およびこの電動モータ４のモータシャフト５の回転運動により回転駆動されるポンプインペラ（エアポンプ本体：以下インペラと略す）６等によって構成されている。また、バルブ９を開弁駆動（または閉弁駆動）するバルブ駆動装置（弁駆動部）は、少なくとも電動モータ４、およびこの電動モータ４のモータシャフト５の回転運動を直線運動に変換する運動方向変換機構７等によって構成されている。
【００３４】
電動エアポンプユニット１は、内部に構成部品を組み込んだ５つのケース（図２の右側から第１〜第５ケース３１〜３５）によって構成されるハウジングに覆われるものであり、第１〜第５ケース３１〜３５は、締結ネジ、クリップ、係止片等で結合されている。ここで、第１ケース３１は、電動モータ４を収容するモータ収容孔を有している。また、第１〜第３ケース３１〜３３は、電動エアポンプ３を収容するポンプハウジングを構成している。また、第４、第５ケース３４、３５は、バルブ９を収容するバルブハウジングを構成している。なお、第１ケース３１は、外径側円筒部と、この外径側円筒部との間にエアダクト（後記する）を形成する内径側円筒部とを有している。この内径側円筒部を、電動モータ４のモータハウジングとして使用しても良い。
【００３５】
また、第２ケース３２の外周部には、カラーおよびグロメットを保持する取付用ステー４０が設けられている。そして、第２ケース３２の取付用ステー４０は、自動車等の車両のエンジンルーム内に設けられた固定部材に締結ボルト等を用いて締め付け固定されている。また、モータシャフト５と運動方向変換機構７との間には、遠心クラッチ４１およびトルクリミッター４２が連結されている。また、バルブ９には、バルブ９を閉弁方向に付勢するバルブ付勢手段として機能するコイルスプリング４３が取り付けられている。なお、電動モータ４、遠心クラッチ４１、トルクリミッター４２、運動方向変換機構７、バルブシャフト８およびバルブ９は、モータシャフト５の回転中心軸線上（同一軸心上）に配されている。
【００３６】
電動モータ４は、直流（ＤＣ）モータが採用されている。この電動モータ４は、モータハウジングの前端面より回転軸方向（電動モータ４のモータシャフト５の中心軸線方向：以下軸方向と呼ぶ）の一方側に突出するように設けられたモータシャフト５に一体化されたロータ、このロータの外周側に対向配置されたステータよりなるブラシレスＤＣモータであって、ロータには、永久磁石を有するロータコアが設けられ、ステータには、アーマチャコイル（電機子巻線）が巻回されたステータコアが設けられている。なお、ブラシレスＤＣモータの代わりに、ブラシ付きの直流（ＤＣ）モータや、三相誘導電動機等の交流（ＡＣ）モータを用いても良い。
【００３７】
また、モータハウジングの後端面より軸方向の他方側に突出するように設けられたポンプコネクタには、アーマチャコイルに電気的に接続されるターミナル（外部接続端子、モータ給電用端子）４４が保持されている。そして、電動モータ４は、第１ケース３１のモータ収容孔内に保持されて、モータハウジングの前端面が第２ケース３２に締結ネジ等を用いて締め付け固定されている。また、電動モータ４のターミナル４４は、ポンプ駆動回路（メカリレー）４５を介して車両に搭載されたバッテリ４６に電気的に接続されている。なお、ポンプ駆動回路４５は、ＥＣＵ１０によって通電制御されるリレーコイルと、このリレーコイルの起磁力によって開閉されてバッテリ４６と電動モータ４のターミナル４４との接続を断続するリレースイッチとからなる。
【００３８】
ここで、ＥＣＵ１０には、制御処理、演算処理を行うＣＰＵ、各種プログラムおよびデータを保存する記憶装置（ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ）等の機能を含んで構成される周知の構造のマイクロコンピュータが設けられている。このＥＣＵ１０は、イグニッションスイッチがオン（ＩＧ・ＯＮ）すると、メモリ内に格納されている制御プログラムに基づいて、電動モータ４に供給する供給電力を調整してモータシャフト５の回転運動（例えば回転速度または回転方向）を制御するポンプ制御ユニットである。そして、ＥＣＵ１０は、エンジン始動時に、図示しない排気温度センサによって排気ガス温度を検出し、この排気ガス温度が所定値以下の時に、電動モータ４に電力を供給して電動エアポンプ３およびバルブ９を駆動する。
【００３９】
インペラ６は、ポンプハウジングの内部に回転自在に収容されている。このポンプハウジングは、第２、第３ケース３２、３３によって構成されて、内部に円環状のポンプ室（電動エアポンプ内部）５２が形成されている。インペラ６は、複数の羽根部（ブレード）を有する羽根車であって、ポンプ室５２内に吸引した大気を加圧して吐出する。このインペラ６は、ポンプ室５２内に回転自在に収容されており、円板形状のロータ部（本体）、このロータ部の外周部に周方向に交互に等間隔で形成された複数の羽根部および複数の羽根溝を有している。隣設する羽根部間には、羽根溝の溝底面を区画する区画壁が設けられている。そのポンプ室５２の半径方向の外周部には、断面半円形状の溝底面を有するＣ字状の側部溝が形成されている。また、複数の羽根溝の溝底面形状は、ポンプ室５２の側部溝との間にＯ字状またはＵ字状または長円形状の空間を形成する曲面形状である。
【００４０】
また、第１、第２ケース３１、３２には、ポンプ室５２内に大気を送り込むためのエアダクト（電動エアポンプ内部）５１が環状に形成されている。このエアダクト５１内には、インペラ６に吸引される空気を濾過するフィルタ５３が配置されている。また、第１ケース３１には、エアダクト５１内に大気を吸入するためのエア吸入口（入口ポート：図示せず）が形成されている。なお、フィルタ５３は、エア吸入口から流入する空気は通過可能であるが、空気に混入した異物を捕捉して、ポンプ室５２内への異物の侵入を防止するものである。また、第２ケース３２には、エアダクト５１からポンプ室５２内に大気を吸引するポンプ吸引口（図示せず）が形成されている。また、第３ケース３３には、ポンプ室５２から２次空気を吐出するポンプ吐出口５４が形成されている。また、第２、第３ケース３２、３３間には、ポンプ吸引口からポンプ吐出口５４に直接空気が流れるのを防止するための区画板５５が設けられている。
【００４１】
遠心クラッチ４１は、モータシャフト５と運動方向変換機構７との間に設置されており、電動エアポンプ３と一体的に回転運動を行う円柱状のクラッチインナと、運動方向変換機構７と一体的に回転運動を行う円筒状のクラッチアウタと、クラッチインナに連結部材（例えばピン等）４１ａを介して揺動自在に組み付けられた複数のクラッチウェイト（結合体）５６とによって構成されている。クラッチインナは、モータシャフト５の軸方向の一端部（先端部）に一体的に設けられたモータ側クラッチ部材（駆動側クラッチ部材）である。クラッチアウタは、クラッチインナの外周面に対向配置されて、トルクリミッター４２の軸方向の他端部（後端部）に一体的に設けられたバルブ側クラッチ部材（従動側クラッチ部材）である。また、クラッチアウタは、モータシャフト５の軸方向の一端側が閉塞され、また、モータシャフト５の軸方向の他端側が開口している。このクラッチアウタの内周面に形成された係合溝には、複数のクラッチウェイト５６が係脱自在に係合する。複数のクラッチウェイト５６は、図示しない板バネ等の弾性変形部材によってモータシャフト５の半径方向の内径側（放射方向に対して逆方向の求心方向）に付勢されている。
【００４２】
遠心クラッチ４１は、複数のクラッチウェイト５６に作用する遠心力（モータシャフト５の半径方向の外径側（放射方向）に作用する力）が所定値以上の際に、モータシャフト５からトルクリミッター４２および運動方向変換機構７にモータトルクを伝達し、複数のクラッチウェイト５６に作用する遠心力が所定値よりも小さい際に、モータシャフト５からトルクリミッター４２および運動方向変換機構７へのモータトルクの伝達を遮断する。つまり、遠心クラッチ４１は、モータシャフト５の回転運動に伴って複数のクラッチウェイト５６に作用する遠心力の大きさに応じて、モータシャフト５からトルクリミッター４２および運動方向変換機構７へのモータトルクの伝達を断続する遠心クラッチ機構である。なお、モータ側クラッチ部材（駆動側クラッチ部材）をクラッチアウタとし、バルブ側クラッチ部材（従動側クラッチ部材）をクラッチインナとしても良い。
【００４３】
トルクリミッター４２は、遠心クラッチ４１と運動方向変換機構７との間に設置されて、遠心クラッチ４１のクラッチアウタの閉塞部（摩擦板）５７の表面（円形状の摩擦面）と、摩擦板５７に同一軸心上で対向配置された摩擦板５８の表面（円形状の摩擦面）とによって構成されている。このトルクリミッター４２には、バルブ９が全開状態となってバルブ９の軸方向の一方側（バルブ９の開弁方向）への移動が規制されると、運動方向変換機構７と共に過負荷トルクが作用する。このとき、トルクリミッター４２は、摩擦板５７から摩擦板５８へのモータトルクの伝達を遮断する動力遮断手段として機能する。また、過負荷トルクが作用していない時、トルクリミッター４２は、摩擦板５７と摩擦板５８との摩擦係合によりモータトルクを伝達する動力伝達手段として機能する。なお、摩擦板５７と摩擦板５８との摩擦係合力を高めるために、摩擦板５７または摩擦板５８を摩擦板５８側または摩擦板５７側に付勢するコイルスプリング、板バネ、ゴム系弾性体、エアクッション等の摩擦板付勢手段を設置しても良い。
【００４４】
運動方向変換機構７は、モータシャフト５の回転運動、つまり遠心クラッチ４１のクラッチインナ、クラッチアウタおよびトルクリミッター４２の摩擦板５７、５８の回転運動を、バルブ９の開弁方向への直線運動に変換するネジ機構である。この運動方向変換機構７は、トルクリミッター４２の摩擦板５８と一体的に回転するロータスリーブ（回転型の筒状ネジ部材）５９と、モータシャフト５の軸方向に移動可能な軸状のスライダー（バルブシャフト）８とによって構成されている。ロータスリーブ５９の軸方向の一端側（先端側）の内周部には、バルブシャフト８の外周ネジ部（雄ネジ部）に螺合する内周ネジ部（雌ネジ部）６０が形成されている。なお、運動方向変換機構７としてネジ機構の代わりに、ボールネジ機構やラック・アンド・ピニオン機構を用いても良い。
【００４５】
ここで、第３、第４ケース３３、３４間には、ポンプ吐出口５４を介してポンプ室５２に連通する空気流路（電動エアポンプ内部）６１が形成されている。また、第４ケース３４には、空気流路６１に連通する空気通過口（円形状の弁孔）６２が形成されている。また、第４、第５ケース３４、３５間には、弁孔６２を介して空気流路６１に連通する空気流路（バルブ室）６３が形成されている。また、第５ケース３５には、２次空気流路管２に気密的に接続する出口側流路管３６が設けられ、この出口側流路管３６内には、空気流路６３と２次空気流路管２の２次空気流路とを連通するエア吐出口（出口ポート６４）が形成されている。
【００４６】
バルブ９は、電動エアポンプ３を収容する第１〜第５ケース３１〜３５内に開閉自在に収容されており、極めて電動エアポンプ３に近接配置されている。このバルブ９は、弁孔６２を開閉するポペット型バルブであって、弁孔６２の中心部を貫通するように設置されたバルブシャフト８の軸方向の一端側（先端側）に一体的に鍔状に設けられている。なお、バルブシャフト８は、第４、第５ケース３４、３５の内周部に設けられた係止部（図示せず）によって回転方向の動作（回転運動）が規制されており、ロータスリーブ５９の回転動作によって軸方向（バルブ９の中心軸線方向：以下軸方向と呼ぶ）に往復直線運動を行うように構成されている。このバルブ９は、空気流路６３内においてモータシャフト５の軸方向に往復直線運動可能に収容されている。
【００４７】
また、バルブ９は、バルブ９の閉弁時に第４ケース３４に設けられた円環状の第１弁座に着座して弁孔６２を全閉（閉塞）し、また、バルブ９の開弁時に第５ケース３５に設けられた円環状の第２弁座に着座して弁孔６２を全開（開放）する。なお、バルブ９の表面には、第１弁座に着座した際に弁孔６２を気密的に封止するためのシールゴム６５が焼き付けにより装着されている。また、バルブシャフト８の外周部には、ロータスリーブ５９の内周ネジ部６０に螺合する外周ネジ部６６が形成されている。そして、コイルスプリング４３の軸線方向の一端は、第５ケース３５のスプリングフック（凹状の溝部）に保持され、また、コイルスプリング４３の軸線方向の他端は、バルブ９の弁体のスプリングフックに保持されている。
【００４８】
［実施例１の作用］
次に、本実施例の２次空気供給システムの作用を図１および図２に基づいて簡単に説明する。
【００４９】
ここで、自動車等の車両には、エンジンＥの燃焼室より排出される排気ガス中の有害成分とされる、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）の３つの元素を一括して化学反応により、無害な成分に変化させる、特に酸化作用により炭化水素（ＨＣ）を無害な水（Ｈ2 Ｏ）に変化させる三元触媒コンバータ２３が搭載されている。しかし、三元触媒は、エンジンＥの燃焼時における空気と燃料との混合比が理論空燃比でないと、化学反応が正しく行われないので、理論空燃比である１５：１に保つ必要がある。また、三元触媒は、エンジンＥの始動直後のような排気ガス温度が低い場合（約３５０℃以下）はうまく作動しない。このため、エンジン始動時、排気ガス温度が低い時には、電動モータ４に電力を供給してモータシャフト５の回転運動によりインペラ６を回転駆動して、２次空気流路管２内に発生する２次空気をエンジン排気管２１を経由して三元触媒コンバータ２３に導いて三元触媒の暖機を促進させて三元触媒を活性化させることが望ましい。
【００５０】
そこで、ＥＣＵ１０は、エンジンＥの始動直後のような排気ガス温度が低い時（排気温度センサによって検出した排気ガス温度が所定値よりも低い時、あるいは触媒温度センサ２４によって検出した三元触媒の温度が第１所定値よりも低い時）に、電動モータ４に電力（ポンプ駆動電流）を供給して、モータシャフト５を正転方向に所定の回転速度で回転（例えば高速回転）させる。これにより、モータトルクによってインペラ６が回転する（電動エアポンプ３がＯＮ）。したがって、入口ポートからエアダクト５１内に大気が吸入され、この大気がフィルタ５３を通過する際に大気中の埃や塵等の異物が捕捉され、ポンプ吸引口からポンプ室５２内に吸い込まれる。このポンプ室５２内に吸い込まれた大気は、インペラ６の複数の羽根部および複数の羽根溝によって流速が増やされ加圧されてポンプ吐出口５４から２次空気流路側に２次空気流となって吐出される。つまり電動エアポンプ３の回転動作に伴って、入口ポートから大気が吸入されて、電動エアポンプ内部（エアダクト５１、ポンプ室５２、空気流路６１）にポンプ正圧が発生する。
【００５１】
一方、モータシャフト５が（例えば正転方向に）回転すると、モータシャフト５の先端部に一体化されたクラッチインナも回転する。そして、そのクラッチインナに支持された連結部材４１ａを介して、クラッチインナに揺動自在に組み付けられた複数のクラッチウェイト５６に遠心力が作用する。そして、モータシャフト５の回転速度が所定値（クラッチミートが可能な単位時間当たりのモータ回転数）以上となり、複数のクラッチウェイト５６に作用する遠心力が大きくなると、複数のクラッチウェイト５６が例えば板バネ等の弾性変形部材の付勢力に抗してクラッチインナの軸方向に対して直交する放射方向に移動する。そして、複数のクラッチウェイト５６がクラッチアウタの内周面に形成された係合溝に嵌合する。
【００５２】
すると、複数のクラッチウェイト５６によってクラッチインナとクラッチアウタとが係合状態（クラッチミート）となる。つまり遠心クラッチ４１がＯＮするため、モータトルクがクラッチインナ→複数のクラッチウェイト５６→クラッチアウタのように伝達されて、クラッチアウタの先端部に一体化された摩擦板５７が回転し始める。そして、トルクリミッター４２の摩擦板５７の摩擦面と摩擦板５８の摩擦面とが摩擦係合しているので、モータトルクが摩擦板５７→摩擦板５８のように伝達されて、摩擦板５８に常時連結した運動方向変換機構７のロータスリーブ５９が回転し始める。
【００５３】
そして、ロータスリーブ５９の内周ネジ部６０とバルブシャフト８の外周ネジ部６６とがネジ結合されており、また、バルブシャフト８は第４、第５ケース３４、３５の内周部に設けられた係止部によって回転方向の動作（回転運動）が規制されている。このため、バルブシャフト８がロータスリーブ５９の回転運動によって軸方向に直線運動を行う。つまりバルブシャフト８が軸方向に直線状に前進する。これにより、バルブシャフト８の軸方向の一端部に鍔状に設けられたバルブ９がコイルスプリング４３の付勢力に抗して第１弁座より離座することで開弁して弁孔６２が開放される（バルブ９の全開状態）。
【００５４】
したがって、電動エアポンプ３のポンプ吐出口５４から吐出された２次空気は、空気流路６１→弁孔６２→空気流路６３→出口ポート６４を経て２次空気流路管２内に流入する。そして、２次空気流路管２内に流入した２次空気は、逆止弁２５内に流入する。そして、逆止弁２５内に流入した２次空気の圧力によってリードバルブが開弁し、空気通過口（弁孔）が開放される。これにより、空気通過口を通過した２次空気は、２次空気流路管２を経てエンジン排気管２１内に流入し、三元触媒コンバータ２３に送り込まれる。この結果、エンジン始動時、排気ガス温度が低い時でも、電動エアポンプ３およびバルブ９を作動させることにより発生する２次空気が三元触媒コンバータ２３に導かれるので、酸素（Ｏ2 ）が燃焼し三元触媒が昇化、活性化し、排気ガスが浄化される。特に酸化作用により炭化水素（ＨＣ）が無害な水（Ｈ2 Ｏ）に変化することで、炭化水素（ＨＣ）の大気中への排出量が低減される。
【００５５】
ここで、２次空気を三元触媒コンバータ２３に導入する間、モータトルクによってインペラ６が回転する。このため、バルブ９も軸方向の一方側（バルブ９の開弁方向）への開弁駆動が継続して行われる。そして、バルブ９が第２弁座に着座して弁孔６２を全開状態になると、これ以上のバルブ９の軸方向の一方側（バルブ９の開弁方向）への移動が規制される。これにより、バルブシャフト８にネジ結合されているロータスリーブ５９および運動方向変換機構側の摩擦板５８に過負荷トルクが作用する。このため、遠心クラッチ側の摩擦板５７が運動方向変換機構側の摩擦板５８の摩擦面上を滑り出す。つまりトルクリミッター４２がＯＮするため、遠心クラッチ４１から運動方向変換機構７へのモータトルクの伝達が遮断される。これにより、運動方向変換機構７およびバルブ９を構成する各構成部品は現在位置に止まる。
【００５６】
その後、ＥＣＵ１０は、インペラ６による２次空気の圧送供給を開始してから所定時間が経過した段階で、あるいは触媒温度センサ２４によって検出した三元触媒の温度が第１所定値よりも高温側の第２所定値以上に上昇した段階で、電動モータ４への電力（ポンプ駆動電流）の供給を停止する。これにより、モータシャフト５の回転が止まる（電動エアポンプ３がＯＦＦ）。すると、複数のクラッチウェイト５６に作用する遠心力がなくなり、複数のクラッチウェイト５６が例えば板バネ等の弾性変形部材の付勢力によってクラッチインナ側（求心方向）に移動して、クラッチインナとクラッチアウタとの係合状態が解放される。つまり遠心クラッチ４１がＯＦＦされるため、クラッチアウタの先端部に一体化された摩擦板５７の回転が止まる。これにより、コイルスプリング４３の付勢力によってバルブ９が第２弁座より離座して第１弁座に着座して弁孔６２が閉塞される（バルブ９の全閉状態）。
【００５７】
ここで、バルブ９が軸方向の他方側（バルブ９の閉弁方向）に移動する際には、バルブシャフト８も軸方向の他方側に移動する。そして、バルブシャフト８の外周ネジ部６６にネジ結合されたロータスリーブ５９は、バルブシャフト８の軸方向の他方側への移動に伴って回転するが、遠心クラッチ４１がＯＦＦされているため、仮にトルクリミッター４２の摩擦板５７と摩擦板５８との摩擦係合によりクラッチアウタにロータスリーブ５９のトルクが伝達されても、クラッチアウタが空転するのみで、複数のクラッチウェイト５６およびクラッチインナにロータスリーブ５９のトルクが伝達することはなく、モータシャフト５も回転しない。
【００５８】
［実施例１の効果］
以上のように、本実施例の電動エアポンプユニット１を組み込んだ２次空気供給システムにおいては、従来の２次空気供給システム全体の構成を見直すと共に、システムの小型化・制御応答性の向上を考慮して、電動エアポンプ３のトルク、つまりインペラ６を回転駆動する電動モータ４のモータシャフト５のモータトルクによって自己開弁型のバルブ９を開弁駆動し、電動エアポンプ３の回転停止時、つまり電動モータ４への電力の供給を停止した際には、コイルスプリング４３の付勢力によってバルブ９を閉弁方向に付勢している。
【００５９】
これによって、自己開弁型のバルブ９を、電動エアポンプ３のモータシャフト５のモータトルクによって開弁駆動できるので、バルブ９を開弁駆動するためのダイヤフラムを必要とせず、バルブ駆動装置の体格の小型化が可能となる。これにより、２次空気供給システム全体としての体格の小型化が可能となり、自動車等の車両のエンジンルームへの搭載性を向上できる。また、部品点数の削減化、組付工数の低減化を図ることができる。また、電動エアポンプ３の回転停止時には、コイルスプリング４３の付勢力によってバルブ９を全閉状態に保持できるので、排気ガスや凝縮水等が電動エアポンプ内部に侵入するのを防止できる。これにより、電動エアポンプ内部で排気ガスや凝縮水等が停滞することによる腐食やデポジットの堆積を防止することができる。
【００６０】
また、自己開弁型のバルブ９を電動エアポンプ３に近接配置し、電動モータ４のモータシャフト５に運動方向変換機構７を介してバルブ９を組み付けているので、電動モータ４への電力の供給を開始してから、つまり電動エアポンプ３のインペラ６の回転動作を開始してから短時間でバルブ９の開弁動作を開始できる。これにより、電動モータ４に電力を供給してから、バルブ９が開弁する（例えば全開状態となる）までの応答時間を短縮できるので、バルブ９を開弁駆動する際の制御応答性を向上することができる。これによって、エンジンＥの始動直後に早期にＡＩ（エア・インジェクション）が可能となり、エミッション性能が向上するという効果を得ることができる。
【実施例２】
【００６１】
図３および図４は本発明の実施例２を示したもので、図３は２次空気供給システムの全体構成を示した図で、図４は電動エアポンプユニットを示した図である。
【００６２】
本実施例では、モータシャフト５の軸方向の先端部に、遠心クラッチ４１のクラッチインナの代わりにトルクリミッター４２の摩擦板５７が例えば溶接等の接合手段を用いて一体的に取り付けられている。これにより、遠心クラッチ４１を構成する複数のクラッチウェイト５６、クラッチインナおよびクラッチアウタ等を廃止できるので、実施例１と比べて部品点数の更なる削減化、組付工数の更なる低減化を図ることができる。なお、モータシャフト５とトルクリミッター４２との間に遠心クラッチ４１を設置しても構わない。また、コイルスプリング４３を設置しても設置しなくてもどちらでも構わない。また、本実施例の電動モータ４は、電機子巻線に供給するポンプ駆動電流の流れ方向を正逆２方向とすることで、モータシャフト５の回転運動方向（回転方向）を正転方向と逆転方向との２方向としている。
【００６３】
ここで、モータシャフト５を正転方向に所定の回転速度で回転させる。これにより、モータトルクによってインペラ６が回転する（電動エアポンプ３がＯＮ）。つまり電動エアポンプ３の回転動作に伴って、入口ポートから大気が吸入されて、電動エアポンプ内部（エアダクト５１、ポンプ室５２、空気流路６１）にポンプ正圧が発生する。このとき、モータトルクがトルクリミッタ４２を経て運動方向変換機構７に伝達され、運動方向変換機構７によってモータシャフト５の回転運動が直線運動に変換されるため、バルブシャフト８が直線運動を行う。これにより、バルブシャフト８に保持固定されたバルブ９も直線運動を行う。
【００６４】
したがって、電動エアポンプ３の回転動作に伴ってバルブ９が開弁駆動されるため、弁孔６２が開放される（バルブ９の全開状態）。これにより、電動エアポンプ３の回転動作に伴って電動エアポンプ３のポンプ吐出口５４から空気流路６１→弁孔６２→空気流路６３を経由して出口ポート６４に向かう空気流が発生する。なお、バルブ９が全開状態となると、実施例１と同様に、ロータスリーブ５９および運動方向変換機構側の摩擦板５８に過負荷トルクが作用するため、モータシャフト側の摩擦板５７が摩擦板５８の摩擦面上を滑り、モータシャフト５から運動方向変換機構７へのモータトルクの伝達が遮断される。  
【００６５】
また、モータシャフト５を逆転方向に回転させると、空気流の発生が止まる（電動エアポンプ３がＯＦＦ）。すると、電動エアポンプ３の回転動作に伴ってバルブ９が閉弁駆動されるため、弁孔６２が閉塞される（バルブ９の全閉状態）。
【実施例３】
【００６６】
［実施例３の構成］
図５および図６は本発明の実施例３を示したもので、図５は電動エアポンプユニットを示した図である。
【００６７】
本実施例では、バルブ９の開弁時にバルブ９が当接するストッパ６７を第５ケース３５の第２弁座内に設けている。また、本実施例の電動モータ４は、実施例２と同様に、モータシャフト５の回転方向を正転方向と逆転方向の２方向としている。これにより、コイルスプリング４３を設けなくても、バルブ９を閉弁駆動できるので、実施例１と比べて部品点数の更なる削減化、組付工数の更なる低減化を図ることができる。ここで、本実施例のＥＣＵ１０には、実施例１と同様に、周知の構造のマイクロコンピュータが内蔵されている。このＥＣＵ１０は、イグニッションスイッチがオン（ＩＧ・ＯＮ）されてエンジンＥが運転を開始すると、メモリ内に格納されている制御プログラムに基づいて、電動モータ４に供給する電力を調整してモータシャフト５の回転速度（単位時間当たりのモータ回転数）を制御する。
【００６８】
そして、ＥＣＵ１０は、エンジンＥの始動直後のような排気ガス温度が低い時に、電動モータ４に電力（ポンプ駆動電流）を供給して、モータシャフト５を正転方向に高速回転させる。次に、バルブ９の全開状態を接触式のタッチセンサや非接触式の位置センサ等によって検出して、電動モータ４に供給する電力（ポンプ駆動電流）を制限して、モータシャフト５を正転方向に低速回転させる。次に、電動モータ４に電力（ポンプ駆動電流）を供給して、モータシャフト５を逆転方向に高速回転させる。次に、バルブ９の全閉状態を接触式のタッチセンサや非接触式の位置センサ等によって検出して、電動モータ４への電力（ポンプ駆動電流）の供給を停止する。
【００６９】
［実施例３の制御方法］
次に、本実施例の２次空気供給システムの制御方法を図５および図６に基づいて簡単に説明する。ここで、図６はモータ動作、ポンプ動作、遠心クラッチ、バルブ動作を示したタイミングチャートである。
【００７０】
ＥＣＵ１０は、エンジンＥの始動直後のような排気ガス温度が低い際、図６のタイミングチャートに示したように、モータシャフト５を正転方向に高速回転させる。これにより、モータトルクによってインペラ６が回転する（電動エアポンプ３がＯＮ）。つまり電動エアポンプ３の回転動作に伴って、入口ポートから大気が吸入されて、電動エアポンプ内部（エアダクト５１、ポンプ室５２、空気流路６１）にポンプ正圧が発生する。このとき、モータシャフト５の高速回転に伴って作用する遠心力によって複数のクラッチウェイト５６がモータシャフト５の半径方向の外径側に移動してクラッチアウタの係合溝に嵌合する。
【００７１】
これにより、遠心クラッチ４１のクラッチインナとクラッチアウタとが係合状態（クラッチミート）となる（遠心クラッチ４１がＯＮ（完全クラッチ））。このため、モータトルクが、トルクリミッター４２および運動方向変換機構７を経てバルブシャフト８に伝達されるため、バルブシャフト８が軸方向の一方側（バルブ９の開弁方向）に直線状に移動する（直線運動を行う）。したがって、電動エアポンプ３の回転動作に伴ってバルブ９が開弁駆動されるため、弁孔６２が開放される（バルブ９の全開状態）。これにより、電動エアポンプ３の回転動作に伴って空気流路６１から弁孔６２、空気流路６３を経て出口ポート６４に向かう空気流が発生する。
【００７２】
なお、バルブ９が全開すると、実施例１と同様に、トルクリミッター４２および運動方向変換機構７に過負荷トルクが作用するため、遠心クラッチ側の摩擦板５７が摩擦板５８の摩擦面上を滑る。すなわち、トルクリミッター４２の動作（ＯＮ）により遠心クラッチ４１がＯＦＦされる。この場合の遠心クラッチ４１のＯＦＦとは、遠心クラッチ４１のクラッチインナとクラッチアウタとが係合状態であっても、遠心クラッチ４１から運動方向変換機構７へのモータトルクの伝達が遮断されている状態を言う。
【００７３】
また、ＥＣＵ１０は、バルブ９の全開状態を接触式のタッチセンサや非接触式の位置センサ等によって検出して、図６のタイミングチャートに示したように、モータシャフト５を正転方向に低速回転させる。この場合には、複数のクラッチウェイト５６に作用する遠心力が小さくなるので、複数のクラッチウェイト５６のモータ側部がクラッチインナの半径方向の内径側に移動して、遠心クラッチ４１のクラッチインナとクラッチアウタとが解放状態となる（遠心クラッチ４１がＯＦＦ）。
【００７４】
ここで、本実施例では、コイルスプリング４３が設けられていないので、遠心クラッチ４１がＯＦＦとなってもバルブ９の全開状態が維持される。また、インペラ６には、遠心クラッチ４１がＯＦＦとなってもモータシャフト５からモータトルクが伝達されているため、空気流路６１から弁孔６２→空気流路６３を経て出口ポート６４に向かう空気流（ポンプ正圧）を継続して発生できる。
【００７５】
また、ＥＣＵ１０は、インペラ６による２次空気の圧送供給を開始してから所定時間が経過した段階で、図６のタイミングチャートに示したように、モータシャフト５を逆転方向に高速回転させる。これにより、モータトルクによってインペラ６が回転する（電動エアポンプ３がＯＦＦ）。このとき、モータシャフト５の高速回転に伴って、複数のクラッチウェイト５６に遠心力が作用し、遠心クラッチ４１のクラッチインナとクラッチアウタとが係合状態（クラッチミート）となる（遠心クラッチ４１がＯＮ（完全クラッチ））。このため、モータトルクがバルブシャフト８に伝達されるため、バルブシャフト８が軸方向の他方側（閉方向）に直線状に移動する（直線運動を行う）。したがって、電動エアポンプ３の回転動作に伴ってバルブ９が閉弁駆動されるため、弁孔６２が閉塞される（バルブ９の全閉状態）。
【００７６】
次に、ＥＣＵ１０は、バルブ９の全閉状態を接触式のタッチセンサや非接触式の位置センサ等によって検出して、図６のタイミングチャートに示したように、電動モータ４への電力（ポンプ駆動電流）の供給を停止する。これにより、インペラ６の回転が完全に止まる。
【実施例４】
【００７７】
図７は本発明の実施例４を示したもので、図７は蒸発燃料処理システムの全体構成を示した図である。
【００７８】
本実施例の電動エアポンプユニット１は、自動車等の車両の燃料タンク１３内で蒸発気化（揮発）した蒸発燃料（エバポガスを含む空気）を空気流路管１４、キャニスタ１５、空気流路管１６、エンジン吸気管１１を経由してエンジンＥの燃焼室内に強制的に導入（パージ）することで、蒸発燃料が大気中へ放出されることを防止する蒸発燃料処理システムに組み込まれている。この蒸発燃料処理システムは、燃料タンク１３とキャニスタ１５とが空気流路管１４を介して連通し、エンジンＥの燃焼室に連通するエンジン吸気管１１とキャニスタ１５とが空気流路管１６を介して連通している。
【００７９】
空気流路管１４内には、燃料タンク１３内で揮発した蒸発燃料をキャニスタ１５に導くための空気流路（蒸発燃料流路）が形成されている。また、空気流路管１６内には、キャニスタ１５に吸着された蒸発燃料を電動エアポンプユニット１を経由してスロットルバルブ１２よりも吸入空気流方向の下流側（吸気ポート側）に位置するエンジン吸気管１１に導くための空気流路（蒸発燃料流路）が形成されている。燃料タンク１３には、燃料タンク１３内の圧力（タンク内圧）を検出する圧力センサ（タンク内圧センサ：図示せず）が設けられている。
【００８０】
そして、キャニスタ１５内には、蒸発燃料を吸着する吸着体（例えば活性炭等）が収納されている。また、キャニスタ１５の大気開放孔には、大気に開放された大気開放配管１７が接続されている。この大気開放配管１７の途中には、キャニスタ１５内に流入する大気（空気）を濾過するフィルタ（図示せず）、および必要に応じてキャニスタ１５の大気開放孔を閉塞する常開型の電磁式開閉弁であるキャニスタ開閉弁（キャニスタ・クローズ・バルブ）１９が設けられている。なお、フィルタは、大気開放配管１７の大気吸入口から流入する空気は通過可能であるが、空気に混入した異物を捕捉して、エンジン吸気管１１内およびキャニスタ１５内への異物の侵入を防止するものである。
【００８１】
本実施例の電動エアポンプユニット１は、実施例１〜実施例３のいずれの電動エアポンプユニット１を用いても構わないが、一例として実施例３の電動エアポンプユニット１を用いている。そして、本実施例では、自己開弁型のバルブ９と一体化された電動エアポンプ３を、蒸発燃料をエンジン吸気管１１内に強制的に導入（パージ）するパージポンプとして使用している。また、電動エアポンプユニット１の第２ケース３２の取付用ステー４０は、エンジン吸気管１１、特にスロットルバルブ１２を開閉自在に収容する断面円形状のスロットルボアを有するスロットルボデーに締結ボルト等を用いて締め付け固定されている。また、第１ケース３１のエア吸入口（入口ポート）は、フィルタ５３を内蔵したエアダクト５１とキャニスタ側の空気流路管１６とを連通する。また、第５ケース３５のエア吐出口（出口ポート６４）は、バルブ９を開閉自在（往復直線運動可能）に収容する空気流路６３と吸気管側の空気流路管１６とを連通する。
【００８２】
ここで、キャニスタ１５内の吸着体に吸着された蒸発燃料をエンジン吸気管１１内に導入（パージ）する際には、実施例３の電動エアポンプユニット１と同様に、電動モータ４に電力を供給して、モータシャフト５のモータトルクによってインペラ６を回転駆動すると共に、モータトルクを遠心クラッチ４１、トルクリミッター４２および運動方向変換機構７を介してバルブシャフト８に伝達してバルブ９を開弁駆動する。
【００８３】
これにより、キャニスタ開閉弁１９が開弁して大気開放孔が開いている場合に、インペラ６の回転動作に伴って空気流路管１６の空気流路に負圧が発生し、その負圧がキャニスタ１５のパージポートに到達し、キャニスタ１５の大気開放孔からパージポートに向かう空気流が生じる。このような空気流が生じると、キャニスタ１５内の吸着体に吸着されている蒸発燃料に脱離が生じる。したがって、エンジンＥの運転中に吸気バルブが開かれると、モータトルクによってインペラ６を回転駆動し、バルブ９を開弁駆動することにより、キャニスタ１５内の吸着体に吸着されている蒸発燃料をエンジン吸気管１１、吸気ポートを経由してエンジンＥの燃焼室内にパージさせることができる。
【００８４】
以上のように、本実施例の電動エアポンプユニット１においては、吸気管負圧が減少する傾向（エンジン吸気管１１内の吸気圧が高くなる傾向）にあるエンジンＥであっても、電動エアポンプユニット１を蒸発燃料処理システムに組み込み、インペラ６を回転駆動し、且つバルブ９を開弁駆動することで、十分な蒸発燃料のパージを実施できる。また、インペラ６の運転停止時にバルブ９を全閉状態に維持することで、蒸発燃料の洩れを防止することもできるので、新たに蒸発燃料の洩れを防止するためだけの専用のバルブを追加する必要はない。
【００８５】
また、本実施例のバルブ９は、従来の蒸発燃料処理システムの空気流路管１６の途中に設けられるパージ制御弁の機能を備えている。このため、例えば蒸発燃料処理システムの閉鎖空間における蒸発燃料のリークチェックを実施する場合には、キャニスタ開閉弁１９を閉弁し、バルブ９を開弁して吸気管負圧をキャニスタ１５内に導入した後に、バルブ９を閉弁して蒸発燃料処理システムの閉鎖空間を完全に密封化する。そして、一定時間経過後に、圧力センサによって燃料タンク１３内の圧力が上昇したか否かを測定することで、蒸発燃料処理システムの閉鎖空間における蒸発燃料のリークチェックを実施できる。つまりバルブ９およびキャニスタ開閉弁１９の他に、蒸発燃料処理システムの閉鎖空間を密封化するためのパージ制御弁を設置する必要はない。
【００８６】
したがって、蒸発燃料処理システム全体としての体格の小型化が可能となり、自動車等の車両のエンジンルームへの搭載性を向上できる。なお、吸気管負圧が増加すれば、電動エアポンプユニット１を作動させなくても、キャニスタ開閉弁１９が開弁している限り、蒸発燃料のパージを実施できる。
【実施例５】
【００８７】
図８は本発明の実施例５を示したもので、図８は蒸発燃料処理システムの全体構成を示した図である。
【００８８】
本実施例の電動エアポンプユニット１は、実施例４と同様に、蒸発燃料処理システムに組み込まれている。また、空気流路管１６内には、キャニスタ１５に吸着された蒸発燃料をパージＶＳＶ（バキューム・スイッチング・バルブ）２０を経由してエンジン吸気管１１に導くための空気流路（蒸発燃料流路）が形成されている。パージＶＳＶ２０は、ＥＣＵ１０によってデューティ駆動されることで、空気流路管１６を流れる蒸発燃料の流量（パージ量）を調整するパージ制御弁（パージ・コントロール・バルブ）である。
【００８９】
ここで、キャニスタ１５の第１大気開放孔には、大気開放配管（第１大気開放配管）１７が接続されている。この大気開放配管１７の途中には、実施例４と同様に、フィルタ（図示せず）およびキャニスタ開閉弁１９が設けられている。また、キャニスタ１５の第２大気開放孔には、大気開放配管（第２大気開放配管）１８が接続されている。この大気開放配管１８の空気流方向の上流端には、電動エアポンプユニット１が接続されている。大気開放配管１８内には、インペラ６を動作させることにより発生する空気流をキャニスタ１５に導くための空気流路が形成されている。
【００９０】
本実施例の電動エアポンプユニット１は、実施例１〜実施例３のいずれの電動エアポンプユニット１を用いても構わないが、一例として実施例３の電動エアポンプユニット１を用いている。そして、本実施例では、自己開弁型のバルブ９と一体化されたインペラ６を、蒸発燃料をエンジン吸気管１１内に強制的に導入（パージ）するパージポンプとして使用している。また、電動エアポンプユニット１の第２ケース３２の取付用ステー４０は、キャニスタ１５に締結ボルト等を用いて締め付け固定されている。また、第１ケース３１のエア吸入口（入口ポート）は、フィルタ５３を内蔵したエアダクト５１内に大気を吸入させる大気吸入口として機能する。また、第５ケース３５のエア吐出口（出口ポート６４）は、空気流路６３と大気開放配管１８の空気流路とを連通する。
【００９１】
ここで、エンジンＥの運転中にパージＶＳＶ２０が開弁すると、エンジンＥの吸気管負圧がキャニスタ１５のパージポートに到達する。このとき、実施例３の電動エアポンプユニット１と同様に、電動モータ４に電力を供給してモータトルクによってインペラ６を回転駆動（インペラ６の動作状態：ＯＮ）すると共に、モータトルクを遠心クラッチ４１、トルクリミッター４２および運動方向変換機構７を介してバルブシャフト８に伝達してバルブ９を開弁駆動する。これにより、バルブ９が開弁して弁孔６２が開かれると、インペラ６の回転動作に伴って大気開放配管１８の空気流路にポンプ正圧が発生し、そのポンプ正圧がキャニスタ１５の第２大気開放孔に到達し、キャニスタ１５の第２大気開放孔からパージポートに向かう空気流が生じる。このような空気流が生じると、キャニスタ１５内の吸着体に吸着されている蒸発燃料に脱離が生じる。
【００９２】
したがって、エンジンＥの運転中に吸気バルブが開かれると、モータシャフト５によってインペラ６を回転駆動し、バルブ９を開弁させることにより、キャニスタ１５内の吸着体に吸着されている蒸発燃料をエンジン吸気管１１、吸気ポートを経由してエンジンＥの燃焼室内にパージさせることができる。このとき、キャニスタ開閉弁１９は、開弁していても閉弁していてもどちらでも構わない。なお、吸気管負圧が増加すれば、電動エアポンプユニット１を作動させなくても、キャニスタ開閉弁１９およびパージＶＳＶ２０が開弁している限り、蒸発燃料のパージを実施できる。また、キャニスタ１５の第２大気開放孔および大気開放配管１８を廃止して、キャニスタ１５の第１大気開放孔に接続される大気開放配管１７の空気流方向の上流端に、電動エアポンプユニット１を接続しても良い。
【実施例６】
【００９３】
［実施例６の構成］
図９および図１０は本発明の実施例６を示したもので、図９および図１０は電動エアポンプユニットを示した図である。
【００９４】
本実施例の電動エアポンプユニット１は、実施例１〜５と同様に、２次空気供給システムまたは蒸発燃料処理システムに組み込まれている。この電動エアポンプユニット１は、電動エアポンプ３と遠心力を利用した自己開弁型のバルブ９とを一体化しており、内部に構成部品を組み込んだ５つのケース（図９の図示右側から第１〜第５ケース３１〜３５）に覆われている。なお、第１ケース３１には、円管状の入口側流路管３０が設けられ、この入口側流路管３０には、エアダクト５１内に大気を吸入するためのエア吸入口（入口ポート５０）が形成されている。なお、エアダクト５１内にフィルタを設けても良い。また、第５ケース３５には、円管状の出口側流路管３６が設けられ、この出口側流路管３６内には、エア吐出口（出口ポート６４）が形成されている。
【００９５】
本実施例のバルブ９は、モータトルクによって開弁し、コイルスプリング４３の付勢力によって閉弁する。なお、本実施例では、バルブ９が第２弁座に着座して弁孔６２を全開すると、これ以上のバルブ９の軸方向の一方側（バルブ９の開弁方向）への移動が規制される。そして、第２弁座の内部には、バルブ９の中心部を貫通するバルブシャフト８の軸方向の先端部を摺動自在に支持するバルブガイド孔６８が形成されている。このバルブガイド孔６８は、バルブ９、バルブシャフト８および運動方向変換機構７がモータシャフト５の軸方向に往復直線運動するように案内する。
【００９６】
本実施例の運動方向変換機構７は、遠心力の作用を受けると半径方向の外径側に拡がる複数のウェイト（重り）７１と、バルブ９のバルブシャフト８に一体化されたスライダー（移動体）７２とによって構成された球体式の動力伝達機構（運動方向変換機構）である。ここで、インペラ６の円環状のベース板のバルブ側面には、放射状のガイド溝（図示せず）が複数等間隔で形成されている。
【００９７】
複数のウェイト７１は、電動エアポンプ３の回転運動に伴って遠心力が作用すると、インペラ６のガイド溝に誘導されて、電動エアポンプ３の中心軸線方向（モータシャフト５の回転中心軸線方向（軸方向））に対して直交する半径方向の外径側に移動する。なお、複数のウェイト７１は、インペラ６と同期して回転する。すなわち、これらのウェイト７１は、電動エアポンプ３の回転運動に伴って作用する遠心力により半径方向の外径側に移動する球面体状または球体状の部品で、遠心力を利用して電動エアポンプ３の回転運動をスライダー７２の直線運動に変換する。
【００９８】
また、複数のウェイト７１は、電動エアポンプ３の回転運動に伴って遠心力の作用を受けると、半径方向の外径側への放射方向の移動量に応じた直線運動量をスライダー７２に与える。また、複数のウェイト７１は、電動エアポンプ３の回転速度、つまりモータシャフト５の回転速度（単位時間当たりのモータ回転数）が速くなる程、作用する遠心力が大きくなるため、放射方向の移動量が増えるように構成されている。
【００９９】
スライダー７２は、バルブシャフト８の外周面より突出したテーパ円筒部であって、半径方向に対して所定の傾斜角度だけ軸方向の他方側（図示右側）に傾斜するように設けられており、電動エアポンプ３の回転運動を直線運動に変換する円錐形状の部品である。このスライダー７２は、複数のウェイト７１の放射方向の移動量が増える程、モータシャフト５の軸方向の一方側（バルブ９の開弁方向）への直線運動量（リフト量）が増えるように構成されている。
【０１００】
また、バルブシャフト８の外周部には、複数のウェイト７１がモータシャフト５の半径方向の内径側に移動すると、これ以上の半径方向の内径側への移動を規制する第１規制面が設けられている。また、ポンプ室５２を形成する第３ケース３３の内周部には、複数のウェイト７１がモータシャフト５の半径方向の外径側に移動すると、これ以上の半径方向の外径側への移動を規制する第２規制面が設けられている。この第２規制面は、スライダー７２のうちで最も外径側に位置する最外径部が摺接して、スライダー７２をモータシャフト５の軸方向に往復直線運動するように案内するスライダガイドとして機能する。また、ガイド溝は、スライダー７２の内周面に螺旋状に形成されていても良く、また、ガイド溝を設けなくても良い。
【０１０１】
［実施例６の特徴］
次に、本実施例の電動エアポンプユニット１の作用を図９および図１０に基づいて簡単に説明する。ここで、図９はバルブ９の開弁状態を示した図で、図１０はバルブ９の閉弁状態を示した図である。
【０１０２】
モータシャフト５を正転方向に所定の回転速度で回転させる。これにより、モータトルクによってインペラ６が回転する（電動エアポンプ３がＯＮ）。つまり電動エアポンプ３の回転動作に伴って、入口ポート５０から大気が吸入されて、電動エアポンプ内部（エアダクト５１、ポンプ室５２、空気流路６１）にポンプ正圧が発生する。そして、電動エアポンプ３の回転運動に伴って作用する遠心力によって複数のウェイト７１がモータシャフト５の半径方向の外径側にインペラ６と同期して回転しながら、放射状のガイド溝内を移動する。
【０１０３】
そして、複数のウェイト７１の放射方向の移動量に応じて、スライダー７２がモータシャフト５の軸方向の一方側に持ち上げられる。これにより、モータシャフト５の回転運動が、スライダー７２の直線運動に変換されるため、スライダー７２およびバルブシャフト８が直線運動を行う。これにより、バルブシャフト８に保持固定されたバルブ９も直線運動を行う。このとき、バルブ９は、複数のウェイト７１の放射方向の移動量が増える程、モータシャフト５の軸方向の一方側（バルブ９の開弁方向）への直線運動量（リフト量）が増える。
【０１０４】
したがって、電動エアポンプ３の回転動作に伴ってバルブ９が開弁駆動されるため、図９に示したように、弁孔６２が開放される（バルブ９の開弁状態）。これにより、電動エアポンプ３の回転動作に伴って空気流路６１から弁孔６２、空気流路６３を経て出口ポート６４に向かう空気流が生じる。その後、電動モータ４への電力の供給を停止すると、モータシャフト５の回転が止まる（電動エアポンプ３がＯＦＦ）。すると、コイルスプリング４３の付勢力によって、バルブ９、バルブシャフト８、スライダー７２が軸方向の他方側（バルブ９の閉弁方向）に移動して、図１０に示したように、バルブ９が第１弁座に着座して弁孔６２が閉塞される（バルブ９の閉弁状態）。
【０１０５】
以上のように、本実施例の電動エアポンプユニット１においては、電動エアポンプ３の回転動作に伴って複数のウェイト７１に作用する遠心力を利用して、バルブ９の開弁駆動を実施できるので、ダイヤフラムを必要とせず、バルブ９を開弁駆動するバルブ駆動装置（弁駆動部）の体格の小型化を図ることができる。また、電動エアポンプユニット１全体として重量を軽減でき、自動車等の車両のエンジンルームへの搭載性を向上できると共に、部品点数および組付工数の低減を図ることができる。
【０１０６】
また、電動モータ４に供給する電力を調整してモータシャフト５の回転速度（単位時間当たりのモータ回転数）を制御することで、複数のウェイト７１の放射方向の移動量を調整できる。これによって、バルブシャフト８およびスライダー７２の直線運動量を可変できるため、バルブ９の弁開度またはリフト量を調整することができる。したがって、電動モータ４の回転速度制御により空気流路６１、６３内を流れる空気の流量制御を実施することができる。
【実施例７】
【０１０７】
［実施例７の構成］
図１１および図１２は本発明の実施例７を示したもので、図１１および図１２は電動エアポンプユニットを示した図である。
【０１０８】
本実施例の電動エアポンプユニット１は、実施例１〜５と同様に、２次空気供給システムまたは蒸発燃料処理システムに組み込まれている。この電動エアポンプユニット１は、電動エアポンプ３と遠心力を利用した自己開弁型のバルブ９とを一体化しており、内部に構成部品を組み込んだ４つのケース（図１１の図示右側から第１〜第４ケース３１〜３４）に覆われるものであり、第１〜第４ケース３１〜３４は、締結ネジ、クリップ、係止片等で結合されている。
【０１０９】
本実施例のモータシャフト５は、電動モータ４のロータに結合されたアウタシャフト７３と、このアウタシャフト７３に対して移動自在に設けられたインナシャフト７４とがヘリカルスプライン嵌合されたスライドシャフトであって、アウタシャフト７３の軸方向の先端部が、第３ケース３３に設けられた開口部に図示しない軸受部品を介して回転自在に支持されている。なお、本実施例では、モータ側シャフトをアウタシャフト７３とし、バルブ側シャフトをインナシャフト７４としているが、モータ側シャフトをインナシャフトとし、バルブ側シャフトをアウタシャフトとしても良い。また、バルブ９を開弁駆動（または閉弁駆動）するバルブ駆動装置は、少なくとも電動モータ４、およびモータシャフト５の回転運動を往復直線運動に変換する運動方向変換機構７等によって構成されている。  
【０１１０】
第２、第３ケース３２、３３の内部には、モータシャフト５の外周に固定されたインペラ６を回転自在に収容するポンプ室５２が形成されている。また、第１ケース３１には、円管状の入口側流路管３０が設けられ、この入口側流路管３０には、エアダクト５１内に大気を吸入するためのエア吸入口（入口ポート５０）が形成されている。なお、エアダクト５１内にフィルタを設けても良い。
【０１１１】
また、第２ケース３２には、エアダクト５１からポンプ室５２内に大気を吸引するポンプ吸引口（図示せず）が形成されている。また、第３ケース３３には、ポンプ室５２から空気流を吐出するポンプ吐出口５４が形成されている。また、第２、第３ケース３２、３３間には、ポンプ吸引口からポンプ吐出口５４に直接空気が流れるのを防止するための区画板５５が設けられている。また、第４ケース３４には、円管状の出口側流路管３６が設けられ、この出口側流路管３６内には、エア吐出口（出口ポート６４）が形成されている。
【０１１２】
本実施例の運動方向変換機構７は、遠心力の作用を受けると半径方向の外径側に拡がる複数のウェイト（重り）７１と、モータシャフト（スライドシャフト）５のインナシャフト７４の外周に一体的に固定されたスライドロータ（回転体）７５と、複数のウェイト７１とスライドロータ７５とを連結する複数のリンク部材７６と、インナシャフト７４またはスライドロータ７５を回転自在に軸支するボールベアリング（ころがり軸受）７７等によって構成されたリンク式の動力伝達機構（運動方向変換機構）である。
【０１１３】
複数のウェイト７１は、スライドロータ７５の回転運動に伴って複数のリンク部材７６が回転運動を行い、複数のリンク部材７６の回転運動に伴って遠心力が作用すると、インペラ６の放射状のガイド溝（図示せず）に誘導されて、電動エアポンプ３の中心軸線方向（モータシャフト５の回転中心軸線方向（軸方向））に対して直交する半径方向の外径側に移動する。なお、複数のウェイト７１は、インペラ６と同期して回転する。すなわち、これらのウェイト７１は、電動エアポンプ３の回転運動に伴って作用する遠心力により半径方向の外径側に移動する直方体状または立方体状の部品で、遠心力を利用してスライドロータ７５の回転運動を直線運動に変換する。
【０１１４】
また、複数のウェイト７１は、スライドロータ７５および複数のリンク部材７６の回転運動に伴って遠心力の作用を受けると、半径方向の外径側への放射方向の移動量に応じた直線運動量をスライドロータ７５に与える。また、複数のウェイト７１は、電動エアポンプ３の回転速度、つまりモータシャフト５の回転速度（単位時間当たりのモータ回転数）が速くなる程、作用する遠心力が大きくなるため、放射方向の移動量が増えるように構成されている。また、ガイド溝は、第３ケース３３の表面（複数のウェイト７１が摺接する面）に螺旋状に形成されていても良く、また、ガイド溝を設けなくても良い。
【０１１５】
スライドロータ７５は、モータシャフト５の軸方向に移動自在に設けられて、モータシャフト５と一体的に回転運動を行う環状部品である。また、複数のリンク部材７６は、スライドロータ７５の外周部と複数のウェイト７１とを連結する棒状部品で、モータシャフト５の周囲に所定の間隔（例えば等間隔）で円筒状に配設されている。また、インナシャフト７４およびスライドロータ７５は、複数のウェイト７１の放射方向の移動量が増える程、モータシャフト５の軸方向の他方側（バルブ９の開弁方向）への直線運動量（リフト量）が増えるように構成されている。
【０１１６】
なお、モータシャフト５の外周部には、複数のウェイト７１がモータシャフト５の半径方向の内径側に移動すると、これ以上の半径方向の内径側への移動を規制する第１規制面が設けられている。また、ポンプ室５２を形成する第３ケース３３の内周部には、複数のウェイト７１がモータシャフト５の半径方向の外径側に移動すると、これ以上の半径方向の外径側への移動を規制する第２規制面が設けられている。
【０１１７】
ボールベアリング７７は、外輪（アウタレース）の内周に設けられた軌道面および内輪（インナレース）の外周に設けられた軌道面を転がるボール等の転動体を有し、回転運動を行わないバルブ９に対してインナシャフト７４およびスライドロータ７５を相対回転させる。このボールベアリング７７のアウタレースの外周部には、バルブ９の背壁面より軸方向の他方側（モータ側）に突出した円筒状部７８の内周部が圧入嵌合等によって固定されている。また、ボールベアリング７７のインナレースの内周部には、スライドロータ７５より軸方向の一方側（バルブ側）に突出したインナシャフト７４の先端外周部が圧入嵌合等によって固定されている。
【０１１８】
本実施例のバルブ９は、第３、第４ケース３３、３４間に形成された空気流路（バルブ室）６１と出口側流路管３６内に形成された空気流路６３とを連通する空気通過口（円形状の弁孔）６２を開閉する。なお、バルブ９の表面には、弁孔６２の周囲に設けられた円環状の弁座（第４ケース３４の弁座）に着座した際に弁孔６２を気密的に封止するためのシールゴム６５が焼き付けにより装着されている。なお、コイルスプリング４３の軸線方向の一端は、スライドロータ７５のスプリングフックに保持され、また、コイルスプリング４３の軸線方向の他端は、第３ケース３３またはインペラ６のスプリングフックに保持されている。
【０１１９】
［実施例７の特徴］
次に、本実施例の電動エアポンプユニット１の作用を図１１および図１２に基づいて簡単に説明する。ここで、図１１はバルブ９の開弁状態を示した図で、図１２はバルブ９の閉弁状態を示した図である。
【０１２０】
モータシャフト５を正転方向に所定の回転速度で回転させる。これにより、アウタシャフト７３のモータトルクによってインペラ６が回転する（電動エアポンプ３がＯＮ）。つまり電動エアポンプ３の回転動作に伴って、入口ポート５０から大気が吸入されて、電動エアポンプ内部（エアダクト５１、ポンプ室５２、空気流路６１）にポンプ正圧が発生する。そして、モータシャフト５の回転運動に伴ってアウタシャフト７３にヘリカルスプライン嵌合されたインナシャフト７４が回転運動を行う。
【０１２１】
そして、インナシャフト７４の回転運動に伴ってインナシャフト７４の外周に一体的に固定されたスライドロータ７５が回転運動を行う。そして、スライドロータ７５の回転運動に伴って複数のリンク部材７６が回転運動を行う。そして、複数のリンク部材７６の回転運動に伴って作用する遠心力によって複数のウェイト７１がモータシャフト５の半径方向の外径側にインペラ６と同期して回転しながら、放射状のガイド溝内を移動する。
【０１２２】
そして、複数のウェイト７１の放射方向の移動量に応じて、インナシャフト７４およびスライドロータ７５がモータシャフト５の軸方向の一方側に移動する。これにより、スライドロータ７５に固定されたボールベアリング７７のインナレースが直線運動を行うため、ボールベアリング７７のアウタレースに固定されたバルブ９も直線運動を行う。このとき、バルブ９は、複数のウェイト７１の放射方向の移動量が増える程、モータシャフト５の軸方向の他方側（バルブ９の開弁方向）への直線運動量（リフト量）が増える。したがって、電動エアポンプ３の回転動作に伴ってバルブ９が開弁駆動されるため、図１１に示したように、弁孔６２が開放される（バルブ９の開弁状態）。これにより、電動エアポンプ３の回転動作に伴って空気流路６１から弁孔６２、空気流路６３を経て出口ポート６４に向かう空気流が生じる。
【０１２３】
その後、電動モータ４への電力の供給を停止すると、モータシャフト５の回転が止まる（電動エアポンプ３がＯＦＦ）。すると、コイルスプリング４３の付勢力によって、バルブ９、スライドロータ７５およびボールベアリング７７等が軸方向の一方側（バルブ９の閉弁方向）に移動して、図１２に示したように、バルブ９が弁座に着座して弁孔６２が閉塞される（バルブ９の閉弁状態）。
以上のように、本実施例の電動エアポンプユニット１は、実施例６と同様な効果を達成することができる。
【実施例８】
【０１２４】
［実施例８の構成］
図１３および図１４は本発明の実施例８を示したもので、図１３および図１４は電動エアポンプユニットを示した図である。
【０１２５】
本実施例の電動エアポンプユニット１は、実施例１〜５と同様に、２次空気供給システムまたは蒸発燃料処理システムに組み込まれている。また、本実施例の電動エアポンプ３の回転軸は、電動エアポンプ３の回転運動を直線運動に変換する運動方向変換機構７を備えている。この運動方向変換機構７は、電動エアポンプ３の回転軸である伸縮自在シャフト９１と、この伸縮自在シャフト９１を回転自在に軸支するボールベアリング（ころがり軸受）９２等によって構成されたゴム式の動力伝達機構（運動方向変換機構）である。
【０１２６】
伸縮自在シャフト９１は、電動エアポンプ３の回転軸、つまりモータシャフト（モータ側シャフト）５と、伸縮自在シャフト９１を軸方向に収縮および伸長させるゴム系弾性体９３と、ボールベアリング９２とゴム系弾性体９３とを連結するバルブ側シャフト９４とによって構成されている。モータシャフト５の軸方向の先端部には、表面にゴム系弾性体９３がモールド成形される鍔状のゴム保持部が設けられている。また、バルブ側シャフト９４の軸方向の後端部には、表面にゴム系弾性体９３がモールド成形される鍔状のゴム保持部が設けられている。
【０１２７】
ゴム系弾性体９３は、球体状または球面体状のゴム成形品で、表面に周囲雰囲気中での劣化を防止する目的でシリコン樹脂が塗布またはコーティングされている。また、ゴム系弾性体９３は、伸縮自在シャフト９１の回転運動に伴って遠心力の作用を受けると、軸方向に弾性変形（圧縮変形）し、この軸方向の圧縮変形量に応じた直線運動量をボールベアリング９２およびバルブ側シャフト９４に与える。また、ゴム系弾性体９３は、電動エアポンプ３の回転速度、つまりモータシャフト５の回転速度（単位時間当たりのモータ回転数）が速くなる程、作用する遠心力が大きくなるため、軸方向の圧縮変形量が増えるように構成されている。
【０１２８】
ボールベアリング９２は、回転運動を行わないバルブ９に対してバルブ側シャフト９４を相対回転させる。このボールベアリング９２のアウタレースの外周部には、バルブ９の背壁面より軸方向の他方側（モータ側）に突出した円筒状部７８の内周部が圧入嵌合等によって固定されている。また、ボールベアリング９２のインナレースの内周部には、バルブ側シャフト９４が圧入嵌合等によって固定されている。
【０１２９】
［実施例８の特徴］
次に、本実施例の電動エアポンプユニット１の作用を図１３および図１４に基づいて簡単に説明する。ここで、図１３はバルブ９の開弁状態を示した図で、図１４はバルブ９の閉弁状態を示した図である。
【０１３０】
モータシャフト５を正転方向に所定の回転速度で回転させる。これにより、モータトルクによってインペラ６が回転する（電動エアポンプ３がＯＮ）。つまり電動エアポンプ３の回転動作に伴って、入口ポート５０から大気が吸入されて、電動エアポンプ内部（エアダクト５１、ポンプ室５２、空気流路６１）にポンプ正圧が発生する。そして、電動エアポンプ３の回転運動に伴って伸縮自在シャフト９１に設けられたゴム系弾性体９３に遠心力が作用し、ゴム系弾性体９３が軸方向に弾性変形（圧縮変形）する。
【０１３１】
これにより、ゴム系弾性体９３がバルブ側シャフト９４の回転運動に直線運動を与えることにより、バルブ側シャフト９４に固定されたボールベアリング９２のインナレースが直線運動を行うため、ボールベアリング９２のアウタレースに固定されたバルブ９も直線運動を行う。このとき、バルブ９は、ゴム系弾性体９３の軸方向の圧縮変形量が増える程、モータシャフト５の軸方向の他方側（バルブ９の開弁方向）への直線運動量（リフト量）が増える。したがって、電動エアポンプ３の回転動作に伴ってバルブ９が開弁駆動されるため、図１３に示したように、弁孔６２が開放される（バルブ９の開弁状態）。これにより、電動エアポンプ３の回転動作に伴って空気流路６１から弁孔６２、空気流路６３を経て出口ポート６４に向かう空気流が生じる。
【０１３２】
その後、電動モータ４への電力の供給を停止すると、モータシャフト５の回転が止まる（電動エアポンプ３がＯＦＦ）。すると、ゴム系弾性体９３に作用する遠心力がなくなるので、ゴム系弾性体９３が軸方向に弾性変形（伸長変形）する。これにより、バルブ９、ボールベアリング９２およびバルブ側シャフト９４等がモータシャフト５の軸方向の一方側（バルブ９の閉弁方向）に移動して、図１４に示したように、バルブ９が弁座に着座して弁孔６２が閉塞される（バルブ９の閉弁状態）。
【０１３３】
ここで、本実施例の電動エアポンプユニット１を、蒸発燃料処理システムに使用した場合には、ゴム系弾性体９３の表面上にシリコン樹脂が塗布またはコーティングされているため、蒸発燃料に晒されてもゴム系弾性体９３の耐久性が低下することはない。
【実施例９】
【０１３４】
［実施例９の構成］
図１５ないし図２３は本発明の実施例９を示したもので、図１５は蒸発燃料処理システムの全体構成を示した図で、図１６は電動エアポンプユニットを示した図である。
【０１３５】
本実施例の電動エアポンプユニット１は、実施例５と同様に、蒸発燃料処理システムに組み込まれている。ここで、キャニスタ１５の大気開放孔には、大気開放配管１７が接続されている。この大気開放配管１７の空気流方向の上流端には、電動エアポンプユニット１が接続されている。大気開放配管１７内には、インペラ６を動作させることにより発生する空気流をキャニスタ１５に導くための空気流路が形成されている。また、空気流路管１６内には、キャニスタ１５に吸着された蒸発燃料をパージＶＳＶ２０を経由してエンジン吸気管１１に導くための空気流路（蒸発燃料流路）が形成されている。また、パージＶＳＶ２０は、スロットルバルブ１２よりも吸入空気流方向の下流側（吸気ポート側）に位置するエンジン吸気管１１、特にスロットルボデーに締結ボルト等を用いて締め付け固定されている。
【０１３６】
本実施例では、自己開弁型のバルブ９と一体化されたインペラ６を、蒸発燃料をエンジン吸気管１１内に強制的に導入（パージ）するパージポンプとして使用している。また、電動エアポンプユニット１の第２ケース３２の取付用ステー４０は、キャニスタ１５に締結ボルト等を用いて締め付け固定されている。また、第１ケース３１のエア吸入口は、フィルタ５３を内蔵したエアダクト５１内に大気を吸入させる第１大気吸入口（パージ動作時大気吸入口）として機能する。
【０１３７】
ここで、エアダクト５１内に組み込まれたフィルタ５３は、第１ケース３１のエア吸入口から流入する空気は通過可能であるが、空気に混入した異物を捕捉して、エンジン吸気管１１内への異物の侵入を防止することができる。また、第３、第４ケース３３、３４間に形成された空気流路６１内には、空気流路６１内の圧力を検出する圧力センサ２９が設置されている。また、第５ケース３５には、大気開放配管１７に気密的に接続する出口側流路管３６が設けられ、また、弁孔６２と同一軸心上に入口側流路管３７が設けられている。出口側流路管３６内には、大気開放配管１７の空気流路に連通するエア吐出口（出口ポート６４）が形成されている。
【０１３８】
また、入口側流路管３７内には、大気に開放された第２大気吸入口（リファレンス動作時大気吸入口およびポンプ停止時大気吸入口）６９が形成されている。また、第４ケース３４には、弁孔６２と並列して基準オリフィス３９が形成されている。この基準オリフィス３９は、リークチェック（洩れ判定）に使用するリファレンス圧（Ｐｒｅｆ）を測定するために設けられた基準孔（例えばφ０．３５〜０．６０ｍｍ、望ましくはφ０．４０〜０．５０ｍｍ、最も望ましくはφ０．４５ｍｍ）である。そして、第４ケース３４には、内部に第１弁孔９６を有する円環状の第１弁座が設けられ、また、第５ケース３５には、内部に第２弁孔９７を有する円環状の第２弁座が設けられている。
【０１３９】
なお、第１弁孔９６は、空気流路６１と空気流路６３とを連通する空気通過口であって、また、第２弁孔９７は、入口側流路管３７内の空気流路７０と空気流路６３とを連通する空気通過口である。本実施例のバルブ９は、第１、第２弁孔９６、９７を開閉するポペット型バルブであって、バルブシャフト８の軸方向の一端部に鍔状に設けられている。これにより、バルブ９の開弁駆動時には、バルブ９が第１弁座より離座し第２弁座に着座して第１弁孔９６を全開（開放）し、第２弁孔９７を全閉（閉塞）する。また、バルブ９の閉弁駆動時には、バルブ９が第２弁座より離座し第１弁座に着座して第２弁孔９７を全開（開放）し、第１弁孔９６を全閉（閉塞）する。
【０１４０】
ここで、本実施例のＥＣＵ１０には、制御処理、演算処理を行うＣＰＵ、各種プログラムおよびデータを保存する記憶装置（ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリや、ＲＯＭ・ＲＡＭ等の揮発性メモリ）等の機能を含んで構成される周知の構造のマイクロコンピュータが設けられている。このＥＣＵ１０は、イグニッションスイッチがオン（ＩＧ・ＯＮ）されてエンジンＥが運転を開始すると、メモリ内に格納されている制御プログラムに基づいて、電動モータ４に供給する供給電力を調整してモータシャフト５の回転運動（例えば回転速度または回転方向）を制御する。
【０１４１】
そして、ＥＣＵ１０は、電動エアポンプユニット１に設置された圧力センサ２９より出力された出力値（圧力信号）、その他の各種センサからのセンサ信号、および自動車等の車両に設置されたスイッチからのスイッチ信号が、Ａ／Ｄ変換器でＡ／Ｄ変換された後に、ＥＣＵ１０に内蔵されたマイクロコンピュータに入力されるように構成されている。また、マイクロコンピュータの入力回路には、エンジンＥのクランクシャフトの回転角度（クランク角度）を検出するためのクランク角度センサ、ドライバーのアクセルペダル１０４の踏込み量（アクセル開度）を検出するためのアクセル開度センサ、スロットルバルブ１２の開度（スロットル開度）を検出するためのスロットル開度センサ、エンジン冷却水温を検出するための冷却水温センサ等が接続されている。
【０１４２】
［実施例９の制御方法］
次に、本実施例の蒸発燃料処理システムの制御方法を図１７ないし図２３に基づいて簡単に説明する。先ず、キャニスタ１５に吸着されている蒸発燃料を強制的にエンジンＥのインテークマニホールド（エンジン吸気管１１）にパージする方法を図１７ないし図１９に示す。ここで、図１７は蒸発燃料を強制的にパージする方法を示したフローチャートである。この図１７の制御ルーチンは、イグニッションスイッチがオン（ＩＧ・ＯＮ）された後、所定のタイミング毎に実行される。
【０１４３】
ＥＣＵ１０は、先ずエンジンＥの運転中にパージＶＳＶ２０を開弁させる。これにより、エンジンＥの吸気管負圧がキャニスタ１５のパージポートに到達する。次に、接触式のタッチセンサや非接触式の位置センサ等によってバルブ９の全閉状態を検出する（バルブ全閉検出手段：ステップＳ１）。
【０１４４】
次に、ＥＣＵ１０は、図１８のタイミングチャートに示したように、モータシャフト５を正転方向に高速回転させる（ステップＳ２）。これにより、モータトルクによってインペラ６が回転する（電動エアポンプ３がＯＮ）。つまり電動エアポンプ３の回転動作に伴って、入口ポートから大気が吸入されて、電動エアポンプ内部（エアダクト５１、ポンプ室５２、および空気流路６１）にポンプ正圧が発生する。このとき、モータシャフト５が正転方向に高速回転しているため、複数のクラッチウェイト５６に遠心力が作用し、遠心クラッチ４１がＯＮ（完全クラッチ）する。そして、遠心クラッチ４１のＯＮにより、モータトルクがトルクリミッター４２および運動方向変換機構７を経てバルブシャフト８に伝達され、バルブシャフト８が直線運動を行う。これにより、バルブシャフト８に保持固定されたバルブ９が開弁駆動されるため、第１弁孔９６が開放され、第２弁孔９７が閉塞される（バルブ９の全開状態）。
【０１４５】
次に、ＥＣＵ１０は、接触式のタッチセンサや非接触式の位置センサ等によってバルブ９の全開状態を検出する（バルブ全開検出手段：ステップＳ３）。なお、バルブ９が全開状態となると、トルクリミッター４２および運動方向変換機構７に過負荷トルクが作用するため、遠心クラッチ側の摩擦板５７が摩擦板５８の摩擦面上を滑る。つまりトルクリミッター４２が作動（ＯＮ）する。次に、ＥＣＵ１０は、図１８のタイミングチャートに示したように、モータシャフト５を正転方向に低速回転させる（ステップＳ４）。これにより、複数のクラッチウェイト５６に作用する遠心力が小さくなるので、遠心クラッチ４１がＯＦＦとなる。
【０１４６】
次に、ＥＣＵ１０は、モータシャフト５を正転方向に低速回転させて、電動エアポンプ３のＯＮ動作を継続する（ステップＳ５）。これによって、図１９に示したように、バルブ９の全開状態が維持されているので、インペラ６の回転動作に伴って大気開放配管１７の空気流路にポンプ正圧（上記の吸気管負圧および大気圧よりも高い圧力）が発生する。そして、そのポンプ正圧がキャニスタ１５の大気開放孔に到達し、キャニスタ１５の大気開放孔からパージポートに向かう空気流が生じる。このような空気流が生じると、キャニスタ１５内の吸着体に吸着されている蒸発燃料に脱離が生じる。したがって、エンジンＥの運転中に吸気バルブが開かれると、モータシャフト５によってインペラ６を回転駆動し、バルブ９を開弁させることにより、キャニスタ１５内の吸着体に吸着されている蒸発燃料をエンジン吸気管１１、吸気ポートを経由してエンジンＥの燃焼室内にパージさせることができる。
【０１４７】
また、ＥＣＵ１０は、電動エアポンプ３によるパージ作動を開始してから所定時間が経過した段階で、図１８のタイミングチャートに示したように、モータシャフト５を逆転方向に高速回転させる（電動エアポンプ３がＯＦＦ）。これにより、バルブ９が閉弁駆動されるため、第１弁孔９６が閉塞され、第２弁孔９７が開放される。その後、電動モータ４への電力の供給を停止すると、モータシャフト５の回転が止まる。これにより、電動エアポンプ３によるパージ作動が終了する。
【０１４８】
次に、ＥＣＵ１０は、バルブ９の全閉状態を接触式のタッチセンサや非接触式の位置センサ等によって検出して、図１８のタイミングチャートに示したように、電動モータ４への電力（ポンプ駆動電流）の供給を停止する。これにより、インペラ６の回転運動が停止（ＯＦＦ）され、バルブ９が全閉状態となるため、電動エアポンプユニット１によるパージ作動が終了する。
【０１４９】
次に、蒸発燃料処理システムの閉鎖空間内のリークチェックを行う方法を図２０ないし図２３に示す。ここで、図２０は蒸発燃料処理システムの閉鎖空間内のリークチェックを行う方法を示したフローチャートである。この図２０の制御ルーチンは、イグニッションスイッチがオン（ＩＧ・ＯＮ）された後、所定のタイミング毎に実行される。あるいはイグニッションスイッチがオフ（ＩＧ・ＯＦＦ）された後、所定の条件を満足した段階で実行される。例えばエンジン停止後に所定時間が経過した際に実行される。これは、マイクロコンピュータへの電力供給がイグニッションスイッチのオフ（ＩＧ・ＯＦＦ）後も継続される場合に実施可能である。
【０１５０】
ＥＣＵ１０は、蒸発燃料処理システムの閉鎖空間内におけるリークチェックを行う場合、先ずパージＶＳＶ２０を閉弁し、接触式のタッチセンサや非接触式の位置センサ等によってバルブ９の全閉状態を検出する（バルブ全閉検出手段：ステップＳ１１）。次に、ＥＣＵ１０は、図２１のタイミングチャートに示したように、モータシャフト５を逆転方向に低速回転させる（ステップＳ１２）。これにより、モータトルクによってインペラ６が回転する（電動エアポンプ３がＯＮ）。つまり電動エアポンプ３の回転動作に伴って電動エアポンプ内部（空気流路６１、ポンプ室５２、エアダクト５１）にポンプ負圧が発生する。このとき、モータシャフト５が逆転方向に低速回転しているため、複数のクラッチウェイト５６に作用する遠心力が小さいので、遠心クラッチ４１がＯＦＦとなる。これにより、モータトルクがバルブ９に伝達されないので、バルブ９が全閉状態を維持する。
【０１５１】
次に、インペラ６の逆回転によって、図２２に示したように、第２大気吸入口６９から空気流路７０→第２弁孔９７→空気流路６３→基準オリフィス３９→空気流路６１→ポンプ吐出口５４→ポンプ室５２→ポンプ吸引口→エアダクト５１→入口ポートに向かう空気流が発生し、電動エアポンプユニット１内部にポンプ負圧が付与される。次に、ＥＣＵ１０は、この状態で、圧力センサ２９を用いて空気流路６１内の圧力を検出して、絞り径が例えばφ０．４５ｍｍの基準オリフィス３９に対応したリファレンス圧（Ｐｒｅｆ）を検出（設定）し、このリファレンス圧（Ｐｒｅｆ）をメモリに格納する（圧力設定手段：ステップＳ１３）。
【０１５２】
次に、リファレンス圧（Ｐｒｅｆ）の設定後に蒸発燃料処理システムのリーク判定作動を行う場合には、先ず接触式のタッチセンサや非接触式の位置センサ等によってバルブ９の全閉状態を検出する（バルブ全閉検出手段：ステップＳ１４）。次に、ＥＣＵ１０は、図２１のタイミングチャートに示したように、モータシャフト５を正転方向に高速回転させる（ステップＳ１５）。これにより、モータトルクによってインペラ６が回転する（電動エアポンプ３がＯＮ）。つまり電動エアポンプ３の回転動作に伴って電動エアポンプ内部（エアダクト５１、ポンプ室５２、空気流路６１）にポンプ正圧が発生する。このとき、モータシャフト５が正転方向に高速回転しているため、複数のクラッチウェイト５６に遠心力が作用し、遠心クラッチ４１がＯＮ（完全クラッチ）する。次に、遠心クラッチ４１のＯＮにより、バルブ９が開弁駆動されるため、第１弁孔９６が開放され、第２弁孔９７が閉塞される（バルブ９の全開状態）。次に、ＥＣＵ１０は、接触式のタッチセンサや非接触式の位置センサ等によってバルブ９の全開状態を検出する（バルブ全開検出手段：ステップＳ１６）。
【０１５３】
次に、ＥＣＵ１０は、図２１のタイミングチャートに示したように、モータシャフト５を逆転方向に低速回転させる（ステップＳ１７）。これにより、モータトルクによってインペラ６が回転する（電動エアポンプ３がＯＮ）。つまり電動エアポンプ３の回転動作に伴って電動エアポンプ内部（空気流路６１、ポンプ室５２、エアダクト５１）にポンプ負圧が発生する。このとき、モータシャフト５が逆転方向に低速回転することにより、複数のクラッチウェイト５６に作用する遠心力が小さくなるので、遠心クラッチ４１がＯＦＦとなる。そして、遠心クラッチ４１がＯＦＦされているため、モータトルクがバルブ９に伝達されないので、バルブ９の全開状態が維持（保持）される。次に、インペラ６の逆回転によって、図２３に示したように、空気流路６３から第１弁孔９６→空気流路６１→ポンプ吐出口５４→ポンプ室５２を経由してエアダクト５１に向かう空気流が発生する。
【０１５４】
次に、ＥＣＵ１０は、この状態で、圧力センサ２９を用いて空気流路６１内の圧力（Ｐ）を検出し、メモリに格納されたリファレンス圧（Ｐｒｅｆ）と空気流路６１内の圧力（Ｐ）とを比較してリーク判定を行う（ステップＳ１８）。ここで、ＥＣＵ１０は、Ｐ＜Ｐｒｅｆの時には洩れ無し、Ｐ＞Ｐｒｅｆの時には洩れ有りと判定する。そして、洩れ有りと判定した場合には、ウォーニングランプを点灯してドライバーに注意を促す。次に、ＥＣＵ１０は、図２１のタイミングチャートに示したように、モータシャフト５を逆転方向に高速回転させる（ステップＳ１９）。このとき、モータシャフト５が逆転方向に高速回転しているため、複数のクラッチウェイト５６に遠心力が作用し、遠心クラッチ４１がＯＮ（完全クラッチ）する。次に、遠心クラッチ４１のＯＮにより、バルブ９が閉弁駆動されるため、第１弁孔９６が閉塞され、第２弁孔９７が開放される（バルブ９の全閉状態）。
【０１５５】
次に、ＥＣＵ１０は、バルブ９の全閉状態を接触式のタッチセンサや非接触式の位置センサ等によって検出する（バルブ全閉検出手段：ステップＳ２０）。その後、図２１のタイミングチャートに示したように、電動モータ４への電力の供給を停止する（ステップＳ２１）。これにより、蒸発燃料処理システムの閉鎖空間内におけるリークチェックが終了する。ここで、本実施例では、モータシャフト５を正転方向に回転させると、電動エアポンプ内部にポンプ正圧を付与し、モータシャフト５を逆転方向に回転させると、電動エアポンプ内部にポンプ負圧を付与しているが、モータシャフト５を正転方向に回転させると、電動エアポンプ内部にポンプ負圧を付与し、モータシャフト５を逆転方向に回転させると、電動エアポンプ内部にポンプ正圧を付与するようにしても良い。
【０１５６】
［実施例９の効果］
以上のように、本実施例の電動エアポンプユニット１においては、１台のインペラ６によってパージ動作とリークチェック動作とを実施できるので、蒸発燃料処理システム全体としての体格の小型化が可能となり、自動車等の車両のエンジンルームへの搭載性を向上できる。また、リークチェック動作時にバルブ９を閉弁状態に維持することで、キャニスタ１５の大気開放孔を閉塞することができるので、キャニスタ開閉弁１９を廃止でき、更に部品点数の削減化および組付工数の低減化を図ることができ、蒸発燃料処理システム全体のコストを低減することができる。
【０１５７】
また、電動モータ４、インペラ６、運動方向変換機構７およびバルブ９を一体化しているので、電動モータ４への電力の供給を開始してから、つまりインペラ６の回転動作を開始してから短時間でバルブ９の開弁動作を開始できる。これにより、電動モータ４に電力を供給してからバルブ９が開弁する（例えば全開状態となる）までの応答時間を短縮できるので、バルブ９の制御応答性を向上することができる。また、電動モータ４、インペラ６、運動方向変換機構７およびバルブ９を一体化しているので、電動エアポンプユニット１全体として重量を軽減でき、自動車等の車両のエンジンルームへの搭載性を向上できると共に、部品点数および組付工数の低減を図ることができる。
【０１５８】
ここで、蒸発燃料処理システムの閉鎖空間とは、パージＶＳＶ２０の閉弁時に、燃料タンク１３から空気流路管１４、キャニスタ１５および空気流路管１６を経てパージＶＳＶ２０に至るまでの閉鎖空間と、電動エアポンプユニット１から大気開放配管１７、キャニスタ１５および空気流路管１６を経てパージＶＳＶ２０に至るまでの閉鎖空間とを含む、パージＶＳＶ２０よりも空気流方向の上流側の空間である。
【実施例１０】
【０１５９】
図２４は本発明の実施例１０を示したもので、図２４は蒸発燃料処理システムの閉鎖空間内におけるリークチェックを行う方法を示したタイミングチャートである。
【０１６０】
本実施例では、イグニッションスイッチがオフ（ＩＧ・ＯＦＦ）された後、所定の条件を満足した段階で実行される。例えばエンジン停止後に所定時間（例えば５時間）が経過した際に実行される。これは、マイクロコンピュータへの電力供給がイグニッションスイッチのオフ（ＩＧ・ＯＦＦ）後も継続される場合に実施可能である。先ず、ＥＣＵ１０は、図２４中の時刻ｔ０と時刻ｔ１との間（時間Ａ）、つまりインペラ６のＯＦＦ時で、且つバルブ９の全閉状態の時に、圧力センサ２９を用いて大気圧（例えば６０〜１１０ｋＰａ）を測定する。
【０１６１】
次に、ＥＣＵ１０は、図２４中の時刻ｔ１と時刻ｔ２との間（時間Ｂ）、モータシャフト５を正転方向に高速回転させ、バルブ９が全開状態となったら、電動モータ４への電力の供給を停止して、圧力センサ２９を用いて空気流路６１内の圧力（Ｐ）を測定して燃料タンク１３内の蒸発燃料の揮発状態をチェックする。例えば燃料タンク１３内の蒸発燃料が蒸発気化していれば蒸発燃料処理システムの閉鎖空間内における内圧は大気圧よりも高くなる。チェック後、モータシャフト５を逆転方向に高速回転させ、バルブ９を全閉状態にする。
【０１６２】
次に、ＥＣＵ１０は、図２４中の時刻ｔ２と時刻ｔ３との間（時間Ｃ）、モータシャフト５を逆転方向に低速回転させ、バルブ９の全閉状態を維持しながら、電動エアポンプユニット１内部にポンプ負圧を付与する。ＥＣＵ１０は、この状態で、圧力センサ２９を用いて空気流路６１内の圧力を検出して、絞り径が例えばφ０．４５ｍｍの基準オリフィス３９に対応したリファレンス圧（Ｐｒｅｆ）を検出（設定）し、このリファレンス圧（Ｐｒｅｆ）をメモリに格納する。
【０１６３】
次に、図２４中の時刻ｔ３と時刻ｔ４との間（時間Ｄ）、モータシャフト５を正転方向に高速回転させ、バルブ９が全開状態となったら、モータシャフト５を逆転方向に低速回転させ、バルブ９の全開状態が維持（保持）する。ＥＣＵ１０は、この状態で、圧力センサ２９を用いて空気流路６１内の圧力（Ｐ）を測定して、Ｐ＜Ｐｒｅｆの時には洩れ無し、Ｐ＞Ｐｒｅｆの時には洩れ有りと判定する。そして、洩れ有りと判定した場合には、ウォーニングランプを点灯してドライバーに注意を促す。
【０１６４】
次に、ＥＣＵ１０は、リーク判定が終了したら（時間Ｅ）、モータシャフト５を逆転方向に高速回転させ、バルブ９を閉弁駆動する。これにより、蒸発燃料処理システムの閉鎖空間内におけるリークチェックを終了する。このとき、圧力センサ２９を用いて大気圧（例えば６０〜１１０ｋＰａ）を測定して、リーク判定を確定する。なお、大気圧（例えば６０〜１１０ｋＰａ）の測定はなくても良い。
【０１６５】
［変形例］
本実施例では、電動エアポンプ３と自己開弁型のバルブ９とを一体化して電動エアポンプユニット１を構成しているが、電動エアポンプ３と自己閉弁型の流路開閉弁（バルブ）とを一体化して電動エアポンプユニット１を構成しても良い。この場合には、コイルスプリング４３は、流路開閉弁（バルブ）を開弁方向に付勢するバルブ付勢手段となる。なお、流路開閉弁（バルブ）を閉弁方向または開弁方向に付勢するバルブ付勢手段として機能するコイルスプリング４３の代わりに、ゴム系弾性体、エアクッション、板バネ等のバルブ付勢手段を用いても良い。また、遠心クラッチ４１、トルクリミッター４２、運動方向変換機構７、バルブシャフト８およびバルブ９を、モータシャフト５の回転中心軸線上（同一軸心上）より偏心した位置に設けても良い。
【０１６６】
本実施例では、エンジンＥの燃焼室に連通するエンジン排気管２１内に２次空気を導く２次空気流路管２の２次空気流方向の上流端に電動エアポンプユニット１を接続しているが、２次空気流路管２の途中に電動エアポンプユニット１を接続しても良く、あるいはエンジン排気管２１の合流部に電動エアポンプユニット１を直接接続しても良い。この場合には、空気流路管はエンジン排気管２１となり、空気流路は排気通路となる。また、本実施例では、エンジンＥの燃焼室に連通するエンジン吸気管１１とキャニスタ１５とを連結する空気流路管１６の途中に電動エアポンプユニット１を接続しているが、エンジン吸気管１１の合流部またはキャニスタ１５の出口ポートに電動エアポンプユニット１を直接接続しても良い。
【０１６７】
本実施例では、キャニスタ１５の第２大気開放孔に連結された大気開放配管（第２大気開放配管）１８の空気流方向の上流端に電動エアポンプユニット１を接続しているが、大気開放配管（第２大気開放配管）１８の途中に電動エアポンプユニット１を接続しても良く、あるいはキャニスタ１５の第２大気開放孔に電動エアポンプユニット１を直接接続しても良い。また、本実施例では、キャニスタ１５の大気開放孔に連結された大気開放配管１７の空気流方向の上流端に電動エアポンプユニット１を接続しているが、大気開放配管１７の途中に電動エアポンプユニット１を接続しても良く、あるいはキャニスタ１５の大気開放孔に電動エアポンプユニット１を直接接続しても良い。
【０１６８】
本実施例では、モータシャフト５にインペラ６を直接組み付けているが、モータシャフト５とインペラ６の回転軸とを別体で構成しても良い。また、モータシャフト５とインペラ６の回転軸との間に、モータ回転速度を所定の減速比に減速する減速機構を設置しても良い。また、インペラ６の回転軸と遠心クラッチ４１またはトルクリミッター４２または運動方向変換機構７との間に、ポンプ回転速度を所定の減速比に減速する減速機構を設置しても良い。また、運動方向変換機構７によって電動エアポンプ３の回転運動を揺動運動に変換しても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１６９】
【図１】２次空気供給システムの全体構成を示した概略図である（実施例１）。
【図２】電動エアポンプユニットを示した断面図である（実施例１）。
【図３】２次空気供給システムの全体構成を示した概略図である（実施例２）。
【図４】電動エアポンプユニットを示した断面図である（実施例２）。
【図５】電動エアポンプユニットを示した断面図である（実施例３）。
【図６】モータ動作、ポンプ動作、遠心クラッチ、バルブ動作を示したタイミングチャートである（実施例３）。
【図７】蒸発燃料処理システムの全体構成を示した概略図である（実施例４）。
【図８】蒸発燃料処理システムの全体構成を示した概略図である（実施例５）。
【図９】バルブの開弁状態を示した断面図である（実施例６）。
【図１０】バルブの閉弁状態を示した断面図である（実施例６）。
【図１１】バルブの開弁状態を示した断面図である（実施例７）。
【図１２】バルブの閉弁状態を示した断面図である（実施例７）。
【図１３】バルブの開弁状態を示した断面図である（実施例８）。
【図１４】バルブの閉弁状態を示した断面図である（実施例８）。
【図１５】蒸発燃料処理システムの全体構成を示した概略図である（実施例９）。
【図１６】電動エアポンプユニットを示した断面図である（実施例９）。
【図１７】蒸発燃料を強制的にパージする方法を示したフローチャートである（実施例９）。
【図１８】モータ動作、ポンプ動作、遠心クラッチ、バルブ動作を示したタイミングチャートである（実施例９）。
【図１９】蒸発燃料処理システムのパージ作動を示した説明図である（実施例９）。
【図２０】蒸発燃料処理システムの閉鎖空間内のリークチェックを行う方法を示したフローチャートである（実施例９）。
【図２１】モータ動作、ポンプ動作、遠心クラッチ、バルブ動作を示したタイミングチャートである（実施例９）。
【図２２】蒸発燃料処理システムのリファレンス作動を示した説明図である（実施例９）。
【図２３】蒸発燃料処理システムのリーク判定作動を示した説明図である（実施例９）。
【図２４】蒸発燃料処理システムのリーク判定作動を示したタイミングチャートである（実施例１０）。
【図２５】（ａ）、（ｂ）は２次空気供給システムの概略構成を示した構成図である（従来の技術）。
【図２６】蒸発燃料処理システムの概略構成を示した構成図である（従来の技術）。
【符号の説明】
【０１７０】
Ｅ  エンジン（内燃機関）
１  電動エアポンプユニット（ポンプユニット、電動エアポンプモジュール）
２  ２次空気流路管（空気流路管）
３  電動エアポンプ
４  電動モータ
５  モータシャフト（電動エアポンプの回転軸、スライドシャフト、モータ側シャフト、伸縮自在シャフト）
６  インペラ（ポンプインペラ、エアポンプ本体）
７  運動方向変換機構
８  バルブシャフト
９  バルブ（流路開閉弁）
１０  ＥＣＵ（エンジン制御ユニット、ポンプ制御ユニット、圧力設定手段）
１１  エンジン吸気管
１３  燃料タンク
１４  空気流路管
１５  キャニスタ
１６  空気流路管（パージライン）
１７  大気開放配管（第１大気開放配管）
１８  大気開放配管（第２大気開放配管）
１９  キャニスタ開閉弁
２０  パージＶＳＶ（パージ制御弁）
２１  エンジン排気管
２３  三元触媒コンバータ（排気浄化装置）
２９  圧力センサ（圧力検出手段）
３９  基準オリフィス（圧力設定手段）
４１  遠心クラッチ
４２  トルクリミッター
４３  コイルスプリング（バルブ付勢手段）
５０  入口ポート（エア吸入口、第１大気吸入口）
５６  クラッチウェイト（結合体）
６４  出口ポート（エア吐出口）
６９  第２大気吸入口
７１  ウェイト（重り）
７２  スライダー（移動体）
７３  アウタシャフト（スライドシャフト）
７４  インナシャフト（スライドシャフト）
７５  スライドロータ（回転体）
７６  リンク部材
７７  ボールベアリング（ころがり軸受）
９１  伸縮自在シャフト
９２  ボールベアリング（ころがり軸受）
９３  ゴム系弾性体（伸縮自在シャフト）
９４  バルブ側シャフト（伸縮自在シャフト）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006283702.tif 000009
【図８】
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【図９】
2006283702.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2006283702.tif 000016
【図１５】
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【図１６】
2006283702.tif 000018
【図１７】
2006283702.tif 000019
【図１８】
2006283702.tif 000020
【図１９】
2006283702.tif 000021
【図２０】
2006283702.tif 000022
【図２１】
2006283702.tif 000023
【図２２】
2006283702.tif 000024
【図２３】
2006283702.tif 000025
【図２４】
2006283702.tif 000026
【図２５】
2006283702.tif 000027
【図２６】
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